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7.醋酸亞鉻水合物([Cr(CH3COO)2)]2•2H2O,深紅色晶體)是一種氧氣吸收劑,通常以二聚體分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于鹽酸.實驗室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示,涉及的化學方程式如下:
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]2•2H2O(s)
請回答下列問題:
(1)檢查虛框內裝置氣密性的方法是將裝置連接好,關閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好,反之,則氣密性不好.
(2)本實驗中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化.裝置4的作用是保持裝置壓強平衡,同時避免空氣進入裝置3.
(3)將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時的操作是打開閥門A、關閉閥門B (填“打開”或“關閉”).
(4)本實驗中鋅粒須過量,其原因是產生足夠的H2;與CrCl3充分反應得到CrCl2
(5)為洗滌[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O產品,下列方法中最適合的是C.
A.先用鹽酸洗,后用冷水洗        B.先用冷水洗,后用乙醇洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗        D.先用乙醇洗滌,后用乙醚洗
(6)下列對產物進一步不處理正確的是B.
A.產物可用采用減壓過濾得到晶體       B.在合適的溫度下在烘箱內烘干
C.在溫室下隔絕空氣使其干燥           D.產物需要密封保存.

分析 工作原理是:先在裝置2中制備出二價的鉻離子,在制備過程中,因為二價鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價.因此在裝置2中,我們要放入足夠多的鋅粒,一是還原三價鉻,二是用來產生氫氣排除裝置內的空氣.反應開始前,應該先打開B讓氫氣充滿整個裝置,然后再關閉B,打開A,讓裝置2中的二價鉻離子進入裝置3,跟醋酸鈉反應生成醋酸亞鉻水合物,醋酸鈉溶液應放在裝置3中,鹽酸應放在裝置1中,裝置4的作用是:可以防止空氣進入裝置3.
(1)關閉A、B閥門,向三頸燒瓶內加水,使三頸燒瓶內外形成壓強差,根據水能否滴下驗證裝置的氣密性;
(2)水中溶解的氧氣可以氧化Cr2+;裝置4的作用是:可以防止空氣進入裝置3;
(3)利用氫氣的壓力將裝置2中的溶液壓往裝置3中進行反應;
(4)本實驗中鋅粒須過量,其原因是:①產生足夠的H2;②與CrCl3充分反應得到CrCl2 ;
(5)洗滌[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O產品,主要是洗去附著在表面的沒有反應掉的二價鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等,醋酸亞鉻水合物不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于鹽酸,所以可以選用冷水和乙醚洗滌[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O產品;
(6)醋酸亞鉻水合物易吸收氧氣,應密封保存,應隔絕空氣干燥,含有結晶水容易失去,易采取常溫干燥,采取減壓過濾,增大過濾速率,減少與空氣接觸時間.

解答 解:工作原理是:先在裝置2中制備出二價的鉻離子,在制備過程中,因為二價鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價.因此在裝置2中,我們要放入足夠多的鋅粒,一是還原三價鉻,二是用來產生氫氣排除裝置內的空氣.反應開始前,應該先打開B讓氫氣充滿整個裝置,然后再關閉B,打開A,讓裝置2中的二價鉻離子進入裝置3,跟醋酸鈉反應生成醋酸亞鉻水合物,醋酸鈉溶液應放在裝置3中,鹽酸應放在裝置1中,裝置4的作用是:可以防止空氣進入裝置3.
(1)可利用裝置內外壓強差來驗證裝置的氣密性:將裝置連接好,關閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好.反之,則氣密性不好,
故答案為:將裝置連接好,關閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好,反之,則氣密性不好;
(2)實驗中所用的溶液,配制用的蒸餾水都需事先煮沸,原因是:二價鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,需要去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;
由上述工作原理可知,裝置4是保持裝置壓強平衡,同時避免空氣進入裝置3,
故答案為:去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;保持裝置壓強平衡,同時避免空氣進入裝置3;
(3)實驗開始生成H2氣后,為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合,打開A關閉B,把生成的CrCl2溶液壓入裝置3中反應,
故答案為:打開;關閉;
(4)鋅的作用是和鹽酸反應生成氫氣,增大儀器中的壓強將生成的CrCl2溶液壓入裝置3,與CrCl3充分反應得到CrCl2,所鋅要過量,
故答案為:產生足夠的H2;與CrCl3充分反應得到CrCl2;
(5)洗滌[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O產品,主要是洗去附著在表面的沒有反應掉的二價鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等,不能用乙醇和鹽酸,因為醋酸亞鉻水合物,是微溶于醇,易溶于鹽酸,因此先用水洗去雜質離子,再用乙醚來洗去多余的水,多余的乙醚可以揮發(fā)掉,
故答案為:C;
(6)A.采取減壓過濾,增大過濾速率,減少與空氣接觸時間,故A正確;
B.有結晶水容易失去,溫度高容易失去結晶水,易采取常溫干燥,故B錯誤;
C.醋酸亞鉻水合物易吸收氧氣,溫度高時含有結晶水容易失去,宜采取常溫隔絕空氣干燥,故C正確;
D.醋酸亞鉻水合物易吸收氧氣,應密封保存,故D正確,
故選:B.

點評 本題考查了物質制備實驗,明確制備原理是解題關鍵,涉及對操作的分析評價、物質的分離提純等,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列各組離子在酸性溶液中能大量共存且溶液呈無色透明的是( 。
A.K+、Na+、SiO32-、Br-B.Na+、K+、CH3COO-、NO3-
C.K+、Cl-、Fe3+、SO42-D.Mg2+、Al3+、Cl-、NO3-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.(1)0.2mol CO(NH22(尿素)中含有0.8mol氫原子,所含氮元素的質量是5.6g,CO(NH22中四種原子的原子個數比C:H:O:N=1:4:1:2;
(2)NA表示阿伏伽德羅常數的值,十水硫酸鈉的化學式是Na2SO4•10H2O,在0.1mol十水硫酸鈉中,①含有0.2NA個鈉離子;②含有18g水.
(3)標準狀況下,0.2mol SO2和32g CH4占有相同的體積.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

5.在標準狀況下,15g由CO和CO2組成的混合氣體,其體積為10.08L,則此混合氣體中,CO和CO2的物質的量之比為2:1,質量比為14:11.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.硫代硫酸鈉(Na2S2O3•5H2O)俗名“大蘇打”,又稱為“海波”.在紡織工業(yè)中用于棉織品漂白后的脫氯劑、染毛織物的硫染劑、靛藍染料的防白劑、紙漿脫氯劑、醫(yī)藥工業(yè)中用作洗滌劑、消毒劑和褪色劑等,它易溶于水,難溶于乙醇,加熱易分解.工業(yè)上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備.某實驗室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉,其反應裝置及所需試劑如圖:

實驗具體操作步驟為:
①開啟分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,適當調節(jié)螺旋夾,使反應產生的SO2氣體較均勻地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同時開啟電磁攪拌器攪動.
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH接近7時,停止通入SO2氣體.
③抽濾所得的濾液,轉移至蒸發(fā)皿中,水浴加熱濃縮,直到溶液表面出現晶膜.
④冷卻結晶、抽濾、洗滌.
⑤將晶體放入烘箱中,在40~45℃左右干燥50~60min,稱量.
請回答以下問題:
(1)儀器b的名稱是三頸燒瓶;
(2)步驟②中若控制PH值小于7,則產率會下降,請用離子方程式解釋原因:S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑.
(3)步驟③中不能將溶液蒸發(fā)至干的原因是蒸干會使硫代硫酸鈉脫水并分解;晶膜通常在溶液表面出現的原因是因為溶液表面溫度較低.
(4)步驟④中洗滌硫代硫酸鈉晶體試劑的結構式是
(5)下列有關抽濾的說法中,正確的是A B D.
A.為了檢驗洗滌是否完全,應拔下吸濾瓶與安全瓶之間橡皮管,從吸濾瓶上口倒出少量洗滌液于試管中進行相關實驗
B.抽濾前先用溶劑將濾紙濕潤,使濾紙與漏斗底部貼緊
C.抽濾結束時應先關抽氣泵,后抽掉抽濾瓶接管
D.在洗滌沉淀時,應關小水龍頭,使洗滌劑緩緩通過沉淀物
(6)為檢驗制得的產品的純度,該實驗小組稱取5.0克的產品配制成250mL硫代硫酸鈉溶液,并用間接碘量法標定該溶液的濃度:在錐形瓶中加入25mL 0.01mol/L KIO3溶液,并加入過量的KI并酸化,發(fā)生下列反應:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,當藍色褪去且半分鐘不變色時到達滴定終點.實驗數據如下表:
實驗序號123
Na2S2O3溶液體積(mL)19.9820.0221.18
則該產品的純度是0.93,間接碘量法滴定過程中可能造成實驗結果偏低的是AE.
A.滴定管未用Na2S2O3溶液潤洗
B.滴定終點時俯視讀數
C.錐形瓶用蒸餾水潤洗
D.滴定管尖嘴處滴定前無氣泡,滴定終點發(fā)現氣泡
E.滴定時震蕩錐形瓶較劇烈.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.Na2S2O4是重要的工業(yè)漂白劑,某化學小組欲制備Na2S2O4(如圖)并探究其性質.現將1.5mol/L的HCOONa溶液和0.5mol/L NaOH溶液等體積注入三頸燒瓶,發(fā)生反應:HCOONa+2SO2+NaOH═Na2S2O4+CO2+H2O
(l)a裝置的名稱:分液漏斗;c裝置的目的吸收二氧化硫,防止污染空氣.
(2)b中制SO2的化學方程式為-_Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+H2O+SO2↑_;控制b中反應速率的方法是通過分液漏斗頸部活塞控制低價硫酸的快慢.
(3)當三頸燒瓶中溶液接近中性時停止通人氣體,蒸發(fā)得到固體產品.取1.0g固體產品溶于5mL水中,加入1mL的銀氨溶液,振蕩,水浴10s出現銀鑲.
甲同學得出結論:10s時Na2S2O4銀氨溶液反應形成銀鏡.
乙同學認為上述實驗不能說甲的結論一定成立,其依據可能是因為HCOONa過量,分離出的晶體所含雜質HCOONa具有還原性也能發(fā)生銀鏡反應.
針對甲、乙同學的分歧,丙同學取該實驗所得固體設計如下實驗方案,請你幫助完成:
實驗步驟現象及結論
步驟Ⅰ:對三頸燒瓶分離出的產品進行重結晶得到純凈的Na2S2O4(僅需說明方法)
步驟Ⅱ:取0.1g步驟Ⅰ的產品溶于5mL銀氨溶液,振蕩,水浴加熱10s,觀察現象若10S出現銀鏡,則甲的結論正確(或Na2S2O4具有還原性),反之則乙正確

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.氯化亞錫有廣泛的用途,工業(yè)可用作催化劑、脫氧劑等.如下是某實驗室常用的一種制取無水氯化亞錫的步驟:
①將1.2g錫花、5mL濃鹽酸、1滴濃硫酸加入如圖裝置中,在95℃時回流0.5h,觀察反應進行情況,待反應器中只剩下少量錫花為止.
②將上述反應后的上層清液迅速轉移到濃縮蒸發(fā)反應容器中,在二氧化碳氣氛保護下,加熱蒸發(fā),待蒸發(fā)到蒸發(fā)器壁上有少量晶體出現為止,停止加熱,在繼續(xù)通入CO2氣流的條件下冷卻、結晶、抽濾.
③冷卻后,往蒸發(fā)器中加5~10mL的100%醋酸酐,即可得到無水SnCl2,抽濾至干,用少量乙醚沖洗三次,稱重后放在干燥器中保存.
回答下列問題:
(1)裝置a的名稱是溫度計;在實驗中選用錫花或錫箔,而不用錫粒,目的是提高反應速率;加1滴濃硫酸的作用是提高反應溫度.
(2)裝置b的作用是冷凝回流,以保證反應正常進行,同時也防止了鹽酸揮發(fā)污染環(huán)境.
(3)在二氧化碳氣氛保護下加熱蒸發(fā)的目的是為了防止Sn(Ⅳ)化合物的生成.
(4)寫出步驟①反應的離子方程式Sn+2H+=Sn2++H2↑,步驟③中的化學方程式(CH3CO)2O+H2O=2CH3COOH.
(5)實驗室配置氯化亞錫溶液后,如果要裝瓶保存一段時間,采取的措施是加入少量的錫粒和稀鹽酸.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.屬于鋁熱反應的是(  )
A.Al+HClB.Al+Fe2O3C.Al+NaOHD.Al+O2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.藥物Z可用于治療哮喘、系統性紅斑狼瘡等,可由X(咖啡酸)和Y(1,4-環(huán)己二酮單乙二醇縮酮)為原料合成(如圖).

(1)X的分子式為C9H8O4;
(2)Y中是否含有手性碳原子否(填“是”或“否”);
(3)Z能發(fā)生ABC反應(填序號);
A.取代反應     B.消去反應     C.加成反應
(4)1mol Z與足量的氫氧化鈉溶液充分反應,需要消耗氫氧化鈉3mol.

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