题目内容
【题目】醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,难溶于冷水,易溶于酸。其制备装置及步骤如下:
①检查装置气密性后,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。
②关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,将溶液转移至装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。
④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到3.76 g [Cr(CH3COO)2]2·2H2O
(1)三颈烧瓶中的Zn与盐酸生成H2的作用____________,还发生的另一个反应的离子方程式为_______。
(2)实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为______________,当乙中析出红棕色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________ 、_________、洗涤、干燥。
(3)装置丙中导管口水封的目的是______________。
(4)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空气,再加入碱液,调节pH至少为___才能使铬的离子沉淀完全。(已知Cr(OH)3的溶度积为1×1032)
(5)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质6.34 g,则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O (相对分子质量为376)的产率是____。
【答案】排除装置中的空气 2Cr3++Zn==2Cr2++Zn2+ 关闭k1,打开k2 冷却 过滤 防止空气进入装置乙中氧化Cr2+ 5 50%
【解析】
(1)产品易被氧化,因此生成H2的作用是排除装置中空气,防止醋酸亚铬水合物被氧化;锌为活泼金属,与Cr3+发生:Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
(2)实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中,利用三颈烧瓶的压强大,把液体压倒装置乙中,即打开k2,关闭k1;根据信息,醋酸亚铬水合物难溶于冷水,因此采用操作是冷却、过滤、洗涤、干燥;
(3)装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙中氧化Cr2+;
(4)Cr3+完全转化成沉淀,c(Cr3+)≤10-5mol/l,因此有c(OH-)≥=10-9mol·L-1,即pH至少为5,才能使Cr3+全部转化成沉淀;
(5)CrCl3的物质的量为6.34g/158.5g·mol-1=0.04mol,根据Cr元素守恒,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的物质的量为0.04mol/2=0.02mol,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的质量为0.02mol×376g·mol-1=7.52g,即产率为3.76g/7.52g×100%=50%。
【题目】某校化学兴趣小组为研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉,设计了下列装置进行实验。已知:①A中反应为 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
②石灰乳的主要成分为Ca(OH)2,其他杂质不参与反应。
(1)B装置作用____。实验结束后,立即将 B 中溶液滴几滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是_____。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III处依次放入的物质正确的是___(填编号)。
编号 | I | II | III |
A | 干燥的有色布条 | 碱石灰 | 湿润的有色布条 |
B | 干燥的有色布条 | 浓硫酸 | 湿润的有色布条 |
C | 湿润的有色布条 | 浓硫酸 | 干燥的有色布条 |
D | 湿润的有色布条 | 碱石灰 | 干燥的有色布条 |
(3)待E中物质完全反应后,经过一系列加工处理,得到漂白粉样品,其主要成份为___(填化学式)
(4)F装置的作用是(用化学方程式表示)____。
(5)为测定(3)中所得漂白粉的有效成份含量。称取ag漂白粉样品溶解,往所得溶液中通入 CO2至产生沉淀最大值时,该过程的化学方程式为_____,若反应生成沉淀的物质的量为bmol,则该漂白粉中有效成份的质量分数为_____(用含a、b的式子表示)。