题目内容

【题目】CrCl3·6H2O是中学化学中的常见物质,工业上用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。某兴趣小组以实验室中的红矾钠(Na2Cr2O7)为原料来制备CrCl3·6H2O。流程如下:

已知:

aCrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解。

bCrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化。

(1)步骤Ⅰ中加入40%NaOH的目的是__________________________。步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,请写出反应的离子方程式_________________________

(2)步骤Ⅲ,请补充完整由步骤Ⅱ得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:

ⅰ:将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,ⅱ: ,ⅲ:过滤,ⅳ:洗涤,ⅴ:干燥,得到CrCl3·6H2O

①操作ⅱ为_________________________________

②操作ⅳ最合适的洗涤剂是_____________

A.乙醇 B.乙醚 C.冷水

③操作ⅴ应选择的干燥方式为_____________

(3)样品中三氯化铬质量分数的测定

称取样品,加水溶解并定容于容量瓶中。移取一定体积溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加入Na2O2,在一定条件下充分反应后,适当稀释,然后加入过量的稀H2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以存在。充分加热煮沸后,加入KI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至终点。

充分加热煮沸的原因是 _______________________

②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,选出其正确操作并按顺序列出字母:蒸馏水洗涤加入待量液3~5mL→_________________________滴定,进行实验。

a.加液至“0”刻度以上2~3cm

b.倾斜转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁,挤压玻璃球,放液

c.调整至“0”“0”刻度以下,静止1min,读数

d.将滴定管尖端插入锥形瓶内约1cm

e.将滴定管尖端对准锥形瓶,且置于锥形瓶口上方约1cm

f.右手拿住滴定管使它倾斜30°,左手迅速打开活塞

g.橡皮管向上弯曲,挤压玻璃球,放液

③下图是碱式滴定管的内部构造,滴定时,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的______部位(填“a”“b”“c”),挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出。

【答案】红矾钠转化为铬酸钠 10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2 蒸发浓缩,冷却结晶 B 低温干燥或减压干燥 除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差 b a g c d a

【解析】

步骤中,红矾钠(Na2Cr2O7)加入40%NaOH溶液,发生反应Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2ONa2CrO4在酸性条件下,被CH3OH还原为Cr3+发生反应的化学方程式为10HCl+2Na2CrO4+CH3OH==4NaCl+2CrCl3+7H2O+CO2↑;步骤中,调节pH=7,此时CrCl3转化为Cr(OH)3沉淀,过滤,滤去溶液,得沉淀;往沉淀中加入过量盐酸,发生反应Cr(OH)3+3HCl==CrCl3+3H2O;将溶液蒸发结晶,便可获得CrCl3·6H2O,由于CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化,所以在洗涤、干燥过程中,需注意选择溶剂、并控制干燥的温度。

(1)步骤中,加入40%NaOH,可实现Na2Cr2O7Na2CrO4的转化,所以目的是红矾钠转化为铬酸钠。步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,同时Na2CrO4被还原为CrCl3,反应的离子方程式为10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑;

答案为:红矾钠转化为铬酸钠;10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2

(2)①加入盐酸后,Cr(OH)3溶解生成CrCl3,若想获得CrCl3,需从溶液中提取溶质,所以操作为蒸发浓缩,冷却结晶。

②由题给信息知,CrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解,所以操作最合适的洗涤剂是乙醚,故选B

③由题给信息知,CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化,所以操作应选择的干燥方式为低温干燥或减压干燥;

答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;B;低温干燥或减压干燥;

(3)①在Na2O2氧化CrCl3的过程中,会有一定量的O2溶解在溶液中,也会将I-氧化为I2,从而干扰实验结果的测定,所以充分加热煮沸的原因是除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差。

②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,应先水洗、待量液洗;然后装入待量液,并注意排出气泡;调节液面在“0”“0”刻度以下,读数并记录;最后进行滴定操作至终点,记录终点读数。所以其正确操作顺序为:蒸馏水洗涤加入待量液3~5mL→b→a→g→c→d→滴定,进行实验。

③滴定时,为防气泡的形成,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的稍上部位,挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出,故选a;

答案为:除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差;bagcda

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