Question

【題目】氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)是一種重要的工業(yè)原料，工業(yè)上常用鉻酸鈉(Na2CrO4)來(lái)制備。實(shí)驗(yàn)室中以紅礬鈉(Na2Cr2O7)為原料制備CrCl3·6H2O的流程如下：

已知：①Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H+；

②CrCl3·6H2O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____，所加40%NaOH不宜過(guò)量太多的原因是____。

（2）還原時(shí)先加入過(guò)量CH3OH再加入10%HCl，生成CO2，該反應(yīng)的離子方程式為____。

（3）使用下列用品來(lái)測(cè)定溶液的pH，合理的是____（填字母）。

A．pH計(jì) B．pH試紙 C．酚酞溶液

（4）使用下圖裝置從濾液中分離出CH3OH。

①該裝置中存在的錯(cuò)誤是____。

②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CH3OH循環(huán)使用。有的同學(xué)認(rèn)為，該過(guò)程中需要加入CaO，防止水隨CH3OH一起蒸出，你認(rèn)為是否有必要并說(shuō)明理由：____。

（5）請(qǐng)補(bǔ)充完整由過(guò)濾后得到的固體Cr(OH)3制備CrCl3·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案：將過(guò)濾后所得固體____，____，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，____，低溫干燥，得到CrCl3·6H2O。

（實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：鹽酸、硫酸、蒸餾水、乙醇、乙醚）

Answer 1

【答案】 將紅礬鈉(或Cr2O72－)轉(zhuǎn)化為鉻酸鈉（或CrO42－） 避免還原時(shí)消耗過(guò)多鹽酸 10H＋＋2CrO42－＋CH3OH＝2Cr3+＋7H2O＋ CO2↑ AB 用明火加熱、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-)；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-)；避免還原時(shí)消耗過(guò)多鹽酸；

(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)測(cè)定溶液的pH可用pH計(jì)、pH試紙，故答案為：AB；

(4)①根據(jù)題意，甲醇易燃，不能用明火加熱，裝置最后的錐形瓶沒(méi)有出氣口，是一個(gè)封閉體系，故答案為：用明火加熱、體系封閉；

②CH3OH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；

(5)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。