Question

【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一種氧氣吸收劑，為紅棕色晶體，易被氧化，難溶于冷水，易溶于酸。其制備裝置及步驟如下：

①檢查裝置氣密性后，往三頸燒瓶中依次加入過(guò)量鋅粒、適量CrCl3溶液。

②關(guān)閉K2，打開(kāi)K1，旋開(kāi)分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三頸燒瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3＋)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2＋)時(shí)，將溶液轉(zhuǎn)移至裝置乙中，當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí)，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。

④將裝置乙中混合物快速過(guò)濾、洗滌和干燥，稱(chēng)量得到3.76 g [Cr(CH3COO)2]2·2H2O

(1)三頸燒瓶中的Zn與鹽酸生成H2的作用____________，還發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為_______。

(2)實(shí)現(xiàn)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為______________，當(dāng)乙中析出紅棕色沉淀，為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是___________ 、_________、洗滌、干燥。

(3)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是______________。

(4)鉻的離子會(huì)污染水,常溫下要除去上述實(shí)驗(yàn)中多余的Cr2+，最好往廢液中通入足量的空氣，再加入堿液，調(diào)節(jié)pH至少為___才能使鉻的離子沉淀完全。(已知Cr(OH)3的溶度積為1×1032)

(5)若實(shí)驗(yàn)所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)6.34 g，則[Cr(CH3COO)2]2·2H2O (相對(duì)分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是____。

Answer 1

【答案】排除裝置中的空氣 2Cr3++Zn==2Cr2++Zn2+ 關(guān)閉k1,打開(kāi)k2 冷卻 過(guò)濾 防止空氣進(jìn)入裝置乙中氧化Cr2+ 5 50%

【解析】

（1）產(chǎn)品易被氧化，因此生成H2的作用是排除裝置中空氣，防止醋酸亞鉻水合物被氧化；鋅為活潑金屬，與Cr3＋發(fā)生：Zn＋2Cr3＋=Zn2＋＋2Cr2＋；

（2）實(shí)現(xiàn)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中，利用三頸燒瓶的壓強(qiáng)大，把液體壓倒裝置乙中，即打開(kāi)k2，關(guān)閉k1；根據(jù)信息，醋酸亞鉻水合物難溶于冷水，因此采用操作是冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥；

（3）裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是防止空氣進(jìn)入裝置乙中氧化Cr2＋；

（4）Cr3＋完全轉(zhuǎn)化成沉淀，c(Cr3＋)≤10－5mol/l，因此有c(OH－)≥=10－9mol·L－1，即pH至少為5，才能使Cr3＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀；

（5）CrCl3的物質(zhì)的量為6.34g/158.5g·mol－1=0.04mol，根據(jù)Cr元素守恒，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的物質(zhì)的量為0.04mol/2=0.02mol，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的質(zhì)量為0.02mol×376g·mol－1=7.52g，即產(chǎn)率為3.76g/7.52g×100%=50%。