题目内容
【题目】醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]22H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂,实验室中以锌粒,三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒,已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应.制备过程中发生的相关反应如下:
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]22H2O(s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是 .
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是(选下面的A、B或C);目的是 .
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入 B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门(填“A”或“B”,下同),打开阀门 .
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是 .
(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]22H2O9.4g,则该实验所得产品的产率为(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物).
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+ , 最好往废液中通入足量的,再加入碱液,调节pH至少为才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10﹣5mol/L).【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10﹣31 , ≈4,lg2≈0.3】
【答案】
(1)分液漏斗
(2)C;让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化
(3)B;A
(4)过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2
(5)83.3%
(6)5.6
【解析】解:(1)根据仪器结构特征,可知仪器1为分液漏斗,盛装稀盐酸,盛装的稀盐酸与锌反应生成氢气,用来增大压强把生成的CrCl2溶液压入装置3中,
所以答案是:分液漏斗;(2)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,让锌粒与盐酸先反应产生H2 , 让锌粒与盐酸先反应产生H2 , 把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化,故先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液,所以答案是:C;让锌粒与盐酸先反应产生H2 , 把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化;(3)利用生成氢气,使装置内气体增大,将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门B,打开阀门A,所以答案是:B;A;(4)锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2 ,
所以答案是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2;(5)CrCl3为n= = =0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程式2Cr2+(aq)+4CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]22H2O(s)可知CH3COONa足量,则得到[Cr(CH3COO)2]22H2O为0.06mol× ×376g/mol=11.28g,
所得产品的产率为: ×100%=83.3%,所以答案是:83.3%;(6)除去废水中的Cr2+ , 可先通入氧气或空气,将Cr2+氧化为Cr3+ , 然后加入碱液调节溶液的pH,要使铬的离子沉淀完全,c(Cr3+)<10﹣5mol/L,则c(OH﹣)= mol/L=4×10﹣9mol/L,pH=﹣lg( )=5.6,
所以答案是:空气或氧气;5.6.