Question

15．醋酸亞鉻水合物{[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O，相對分子質量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水，是常用的氧氣吸收劑．實驗室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如右圖所示，且儀器2中預先加入鋅粒．已知二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應．制備過程中發(fā)生的相關反應如下：
Zn（s）+2HCl（aq）=ZnCl₂（aq）+H₂（g）
2CrCl₃（aq）+Zn（s）=2CrCl₂（aq）+ZnCl₂（aq）
2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^-（aq）+2H₂O（l）=[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）
請回答下列問題：
（1）儀器1的名稱是分液漏斗，如何檢查裝置3的氣密性關閉閥門A、B把4中導管插入水面下，微熱裝置3看導管口有持續(xù)氣泡產生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無則氣密性不好．
（2）往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是C（選下面的A、B或C）；目的是讓鋅粒與鹽酸先反應產生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化．
A．鹽酸和三氯化鉻溶液同時加入
B．先加三氯化鉻溶液一段時間后再加鹽酸
C．先加鹽酸一段時間后再加三氯化鉻溶液
（3）為使生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液順利混合，應關閉閥門B（填“A”或“B”，下同），打開閥門A．
（4）本實驗中鋅粒要過量，其原因除了讓產生的H₂將CrCl₂溶液壓入裝置3與CH₃COONa溶液反應外，另一個作用是使鋅與CrCl₃充分反應得到CrCl₂．
（5）已知其它反應物足量，實驗時取用的CrCl₃溶液中含溶質9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L  0.1mol/L；實驗后得干燥純凈的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 9.4g，則該實驗所得產品的產率為83.3%（不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物）．

Answer 1

分析 （1）根據儀器結構特征，可知儀器1為分液漏斗，采用熱脹冷縮導致壓強的變化產生氣泡和水柱的方法檢查裝置的氣密性；
（2）二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應產生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出；
（3）利用生成氫氣，使裝置內氣體增大，將CrCl₂溶液壓入裝置3中與CH₃COONa溶液順利混合；
（4）過量的鋅與CrCl₃充分反應得到CrCl₂；
（5）CrCl₃為0.06mol，得到CrCl₂為0.06mol，而CH₃COONa為1.5mol，由方程式可知CH₃COONa足量，根據CrCl₂計算[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 的理論產量，進而計算其產率．

解答 解：（1）根據儀器結構特征，可知儀器1為分液漏斗，檢查裝置的氣密性的方法是關閉閥門A、B，把4中導管插入水面下，微熱裝置3看導管口有持續(xù)氣泡產生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無則氣密性不好，
故答案為：分液漏斗；關閉閥門A、B把4中導管插入水面下，微熱裝置3看導管口有持續(xù)氣泡產生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無則氣密性不好；
（2）二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應產生H₂，讓鋅粒與鹽酸先反應產生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化，故先加鹽酸一段時間后再加三氯化鉻溶液，
故答案為：C；讓鋅粒與鹽酸先反應產生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化；
（3）利用生成氫氣，使裝置內氣體增大，將CrCl₂溶液壓入裝置3中與CH₃COONa溶液順利混合，應關閉閥門B，打開閥門A，
故答案為：B；A；
（4）鋅粒要過量，其原因除了讓產生的H₂將CrCl₂溶液壓入裝置3與CH₃COONa溶液反應外，另一個作用是：過量的鋅與CrCl₃充分反應得到CrCl₂，
故答案為：使鋅與CrCl₃充分反應得到CrCl₂；
（5）CrCl₃為$\frac{9.51g}{158.5g/mol}$=0.06mol，得到CrCl₂為0.06mol，而CH₃COONa為1.5mol，由方程式2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^-（aq）+2H₂O（l）═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）可知CH₃COONa足量，則得到[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O為0.06mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=11.28g，
所得產品的產率為：$\frac{9.4g}{11.28g}$×100%=83.3%，
故答案為：83.3%．

點評 本題考查物質制備實驗方案的設計，題目難度中等，涉及化學儀器識別、對操作的分析評價、產率計算等有關計算、對信息的獲取與運用等，注意對題目信息的應用，有利于培養(yǎng)學生分析、理解能力及化學實驗能力．