Question

【題目】氯化鉻晶體是一種重要的工業(yè)原料，工業(yè)上常用鉻酸鈉來(lái)制備。實(shí)驗(yàn)室中以紅礬鈉為原料制備的流程如下：

已知：①；

②不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解；

③甲醇，無(wú)色液體，有毒，沸點(diǎn)64.7，易燃。

請(qǐng)回答：

(1)堿溶的目的是________________。

(2)還原時(shí)先加入過(guò)量再加入10%HCl，生成，該反應(yīng)的離子方程式為________________。

(3)用蒸餾法從濾液中分離出循環(huán)使用。

①下列有關(guān)蒸餾實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是_________(填序號(hào))。

A.蒸餾開(kāi)始，應(yīng)先加熱再通冷凝水

B.通過(guò)蒸餾可除去液體中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)

C.若溫度計(jì)插入混合液中，則會(huì)收集到沸點(diǎn)偏高的雜質(zhì)

D.當(dāng)蒸餾沸點(diǎn)過(guò)高的成分時(shí)，應(yīng)用空氣冷凝

②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用下圖裝置進(jìn)行蒸餾，該裝置中存在的錯(cuò)誤有_________。

③在改正后的裝置中，在儀器A中加入沸石，再加入濾液，蒸餾，收集蒸餾出的。有的同學(xué)認(rèn)為，該過(guò)程中需要加入CaO，防止水隨一起蒸出，你認(rèn)為是否有必要并說(shuō)明理由：_______。

(4)請(qǐng)補(bǔ)充完整由過(guò)濾后得到的固體制備的實(shí)驗(yàn)方案(可供選擇的試劑：鹽酸、硫酸、蒸餾水、乙醇、乙醚)：將過(guò)濾后所得固體__________，__________，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，__________，低溫干燥，得到。

Answer 1

【答案】將紅礬鈉(或Cr2O72-)轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉(或CrO42-) 10H++2CrO42-+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑ BD 用明火加熱、錐形瓶體系封閉 沒(méi)有必要，CH3OH參與反應(yīng)的體系中有水 完全溶解于過(guò)量的鹽酸中 蒸發(fā)濃縮 用乙醚洗滌固體2～3次

【解析】

用40%NaOH將紅礬鈉(Na2Cr2O7)轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉(Na2CrO4)，再用CH3OH將鉻酸鈉(Na2CrO4)還原為CrCl3溶液，加20%NaOH使Cr3+沉淀為Cr(OH)3，過(guò)濾，將過(guò)濾后所得固體用鹽酸溶解，最后將CrCl3的HCl溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾并用乙醚洗滌2～3次，低溫干燥，即得CrCl36H2O晶體。

(1)堿溶使Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+的平衡正向移動(dòng)，將紅礬鈉(或Cr2O72-)轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉(或CrO42-)，但所加40%NaOH不宜過(guò)量太多，因后需加更多的鹽酸還原，故答案為：將紅礬鈉(或Cr2O72-)轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉(或CrO42-)；
(2)CH3OH將鉻酸鈉(Na2CrO4)還原為CrCl3溶液，反應(yīng)為10H++2CrO42-+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑，故答案為：10H++2CrO42-+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑；
(3)①A．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，為防止冷凝管破裂，應(yīng)先接通冷凝水，再點(diǎn)燃酒精燈加熱蒸餾燒瓶，故A錯(cuò)誤；
B．CH3OH中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)沸點(diǎn)高，CH3OH的沸點(diǎn)低，則利用蒸餾可以除去CH3OH等液體中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)，故B正確；
C．分餾時(shí)測(cè)定餾分的溫度，溫度計(jì)插入蒸餾燒瓶的支管口處，故C錯(cuò)誤；
D．水冷凝管溫度較低，溫差過(guò)大，冷凝管會(huì)炸裂，當(dāng)蒸餾沸點(diǎn)過(guò)高的成分時(shí)，應(yīng)用空氣冷凝，故D正確；
故答案為：BD；
②甲醇沸點(diǎn)為64.7℃，易燃，需用水浴加熱，不能用明火，錐形瓶體系封閉，不便于餾分收集，故答案為：用明火加熱、錐形瓶體系封閉；
③CH3OH參與反應(yīng)的體系是水溶液，因此沒(méi)有必要加入CaO；故答案為：沒(méi)有必要，CH3OH參與反應(yīng)的體系中有水；
(4)已知：CrCl36H2O不溶于乙醚，過(guò)濾后所得Cr(OH)3用過(guò)量的鹽酸溶解，最后將CrCl3的HCl溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾并用乙醚洗滌2～3次，即得CrCl36H2O晶體；故答案為：完全溶解于過(guò)量的鹽酸中；蒸發(fā)濃縮；用乙醚洗滌固體2～3次。