Question

9．醋酸亞鉻水合物{[Cr（CH₃COO₂）]₂•2H₂O，深紅色晶體}易被氧氣氧化，是一種氧氣吸收劑，通常以二聚體分子的形式存在，不溶于水，易溶于鹽酸．實(shí)驗(yàn)室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示．
該實(shí)驗(yàn)涉及反應(yīng)的離子方程式如下：
Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑
Zn+ZCr³⁺═2Cr²⁺+Zn²⁺
2Cr²⁺+4CH₃COO^-+2H₂O═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂0↓
（1）儀器1的名稱為分液漏斗，該儀器在使用前應(yīng)進(jìn)行的操作是檢漏
（2）裝置M的作用是避免空氣進(jìn)入裝置3
（3）本實(shí)驗(yàn)中所有配制溶液的水事先要進(jìn)行的處理操作是煮沸
（4）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒須過量，其原因是要產(chǎn)生足量的氫氣和與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂反應(yīng)體系中產(chǎn)生的氫氣的作用為：
①增大體系壓強(qiáng)，將CrCl₂溶液壓入CH₃COONa溶液中；
②隔絕空氣，使體系保持還原性氣氛
將生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液混合的操作是打開（填“打開”或“關(guān)閉”，下同）閥門A、關(guān)閉閥門B
（5）已知其他反應(yīng)物足量，實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl₃溶液中含溶質(zhì)9.51g，實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr（CH₃COO）₂]₂
•2H₂O8.46 g，則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為75%．

Answer 1

分析 （1）儀器1的名稱為分液漏斗，使用前必須檢驗(yàn)氣密性；
（2）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的原理可知，先用鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣排除裝置中的空氣，再利用氫氣把壓入醋酸鈉溶液中生成醋酸亞鉻水合物，據(jù)此判斷，裝置M是保持裝置壓強(qiáng)平衡，同時(shí)避免空氣進(jìn)入；
（3）配制用的蒸餾水都需事先煮沸，防止氧氣氧化Cr²⁺；
（4）過量的鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂，實(shí)驗(yàn)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(guān)閉B，把生成的CrCl₂溶液壓入裝置3中反應(yīng)；
（5）CrCl₃為0.06mol，得到CrCl₂為0.06mol，由方程式可知CH₃COONa足量，根據(jù)CrCl₂計(jì)算[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 的理論產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算其產(chǎn)率．

解答 解：（1）儀器1的名稱為分液漏斗，使用前必須檢驗(yàn)氣密性，
故答案為：分液漏斗；檢漏；
（2）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的原理可知，先用鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣排除裝置中的空氣，再利用氫氣把壓入醋酸鈉溶液中生成醋酸亞鉻水合物，所以醋酸鈉溶液應(yīng)放在裝置3中，裝置4是保持裝置壓強(qiáng)平衡，同時(shí)避免空氣進(jìn)入裝置3；
故答案為：避免空氣進(jìn)入裝置3；
（3）本實(shí)驗(yàn)中所用的溶液，配制用的蒸餾水都需事先煮沸，原因是，二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，去除水中的溶解氧，防止Cr²⁺被氧化；
故答案為：煮沸；
（4）鋅粒要過量，其原因除了讓產(chǎn)生的H₂將CrCl₂溶液壓入裝置3與CH₃COONa溶液反應(yīng)，隔絕空氣，使體系保持還原性氣氛，另一個(gè)作用是：過量的鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂，為使生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液順利混合，打開A關(guān)閉B，把生成的CrCl₂溶液壓入裝置3中反應(yīng)；
故答案為：使鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂；隔絕空氣，使體系保持還原性氣氛；打開；關(guān)閉；
（5）CrCl₃為$\frac{9.51g}{158.5g/mol}$=0.06mol，得到CrCl₂為0.06mol，而CH₃COONa為1.5mol，由方程式2Cr²⁺（aq）+4CH₃COO^-（aq）+2H₂O（l）═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O（s）可知CH₃COONa足量，則得到[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O為0.06mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=11.28g，
所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為：$\frac{8.46g}{11.28g}$×100%=75%，
故答案為：75%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及化學(xué)儀器識(shí)別、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、產(chǎn)率計(jì)算有關(guān)計(jì)算、對(duì)信息的獲取與運(yùn)用等，注意對(duì)題目信息的應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>