题目内容

9．三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，易水解，在高温下能被氧气氧化．制三氯化铬的流程如下：

（1）重铬酸铵加热完全分解产生三氧化二铬（见流程图），写出该化学方程式：（NH4）2Cr2O7$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2↑+4H2O+Cr2O3，待三氧化二铬冷却后，需用蒸馏水洗涤（Cr2O3难溶于水），如何用简单方法判断其已洗涤干净最后一次洗涤的流出液呈无色．
（2）制备CCl4沸点为76.8°，为保证稳定的CC14气流，适宜的加热方式是水浴加热（并用温度计指示温度）．
（3）用如图装置制备CrCl3时，反应管中发生的主要反应为Cr2O3+3CC14$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CrCl3+3COCl2，向三颈烧瓶中通入N2的作用为①赶尽反应装置中的氧气；②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应．

（4）制备CrC13时生成的气体COCl2（俗称光气）有毒，OCl2遇水发生水解，反应方程式为OCl2+H2O═CO2↑+CHCl，为了防止污染环境，用NaOH溶液吸吸收光气，其化学方程式为COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O．
（5）仔细分析整套装置，为了制取并收集到纯净的CrCl3，明显有一个不足之处，你认为应该改进的一项措施是在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管）．

分析 根据流程图知，重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）、氮气和水，然后洗涤、烘干得到Cr2O3，在加热条件下，在反应器中发生反应Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，为防止三氯化铬被氧化，通入氮气，且充入的氮气能使反应物进入管式炉中进行反应；最后得到无水三氯化铬；
（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）、氮气和水，根据电子守恒和原子守恒写出此分解反应的化学方程式；重铬酸铵分解不完全，还可能含有其它可溶性杂质；因为（NH4）2Cr2O7显桔红色，所以可以提供颜色来判断；
（2）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，因此保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制其流量；
（3）氮气不能氧化三氯化铬且充入氮气能使反应物进入管式炉中进行反应；
（4）根据光气的水解产物CO2和HCl分别与NaOH反应生成Na2CO3和NaCl，书写用NaOH溶液吸收光气的化学方程式；
（5）结合三氯化铬易升华，易水解，在高温下能被氧气氧化的性质，分析装置可知C和D之间缺少一个干燥装置，会有水汽进入C中导致三氯化铬水解．

解答 解：根据流程图知，重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）、氮气和水，然后洗涤、烘干得到Cr2O3，在加热条件下，在反应器中发生反应Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，为防止三氯化铬被氧化，通入氮气，且充入的氮气能使反应物进入管式炉中进行反应；最后得到无水三氯化铬；
（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）、氮气和水，发生反应的化学方程式为：（NH4）2Cr2O7$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2↑+4H2O+Cr2O3，因为（NH4）2Cr2O7显桔红色，最后一次洗涤的流出液呈无色，说明洗涤干净，
故答案为：（NH4）2Cr2O7$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2↑+4H2O+Cr2O3；最后一次洗涤的流出液呈无色；
（2）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，因此保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制其流量，并用温度计指示温度，
故答案为：水浴加热（并用温度计指示温度）；
（3）氮气不能氧化三氯化铬且充入氮气能使反应物进入管式炉中进行反应，为防止三氯化铬被氧化且使反应物进入管式炉中进行反应，充入氮气，
故答案为：①赶尽反应装置中的氧气；
②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应；
（4）光气有毒，为防止染污环境，用NaOH溶液吸收光气生成碳酸钠和氯化钠，结合原子守恒得此反应的化学方程式为COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O，故答案为：COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O；
（5）为防止三氯化铬水解，在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管），
故答案为：在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管）．

点评 本题考查学生对的实验方案原理的理解与评价，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度较大，理清实验原理是关键，是对学生综合能力想考查，需要学生具备扎实的基础知识．

练习册系列答案
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10．“PX”即对二甲苯，是一种可燃、低毒化合物，毒性略高于乙醇，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.1%～7.0%（体积分数），是一种用途极广的有机化工原料．下列关于“PX”的叙述不正确的是（　　）
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按要求回答下列问题：
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Fe3+1.93.7
Cu2+4.96.7
Al3+3.04.4
①则操作②中X物质最好选用的是d（填编号）
a．酸性高锰酸钾溶液    b．漂白粉    c．氯气       d．双氧水
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