Question

15．醋酸亞鉻水合物[Cr（CH₃COO）₂]₂.2H₂O是一種氧氣吸收劑，為紅棕色晶體，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易揮發(fā)的有機溶劑）．其制備裝置及步驟如下：

①檢查裝置氣密性后，往三頸瓶中依次加入過量鋅粒、適量CrCl₃溶液．
②關(guān)閉k2．打開ki，旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速．
③待三頸瓶內(nèi)的溶液由深綠色（Cr³⁺）變?yōu)榱了{色（Cr²⁺）時，把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中，當出現(xiàn)大量紅棕色晶體時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞．
④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥，稱量得到2.76g[Cr（CH₃COO）₂]₂.2H₂O．
（1）裝置甲中連通管a的作用是使漏斗內(nèi)的液體順利滴下．
（2）三頸瓶中的Zn除了與鹽酸生成H₂外，發(fā)生的另一個反應的離子方程式為2Cr³⁺+Zn═2Cr²⁺+Zn²⁺．
（3）實現(xiàn)步驟③中溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實驗操作為打開K₂關(guān)閉K₁．
（4）裝置丙中導管口水封的目的是避免空氣進入裝置乙氧化二價鉻．
（5）洗滌產(chǎn)品時，為了去除可溶性雜質(zhì)和水分，下列試劑的正確使用順序是b、c、a（填標號）．
a．乙醚    b．去氧冷的蒸餾水    c．無水乙醇
（6）若實驗所取用的CrCl₃溶液中含溶質(zhì)3.17g，則[Cr（CH₃COO）₂]₂.2H₂O（相對分子質(zhì)量為376）的產(chǎn)率是74.3%．
（7）一定條件下，[Cr（CH₃COO）₂]2.2H₂O受熱得到CO和CO₂的混合氣體，請設(shè)計實驗檢驗這兩種氣體的存在．①混合氣體通入澄清石灰水中，變渾濁，說明混合氣體中含有CO₂；②混合氣體通入灼熱的CuO，固體顏色由黑色變紅色，說明混合氣體中有CO．

Answer 1

分析 裝置甲：分液漏斗盛裝稀鹽酸，在圓底燒瓶中和鋅反應Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，同時發(fā)生2CrCl₃+Zn═2CrCl₂+ZnCl₂，生成氫氣，用來增大壓強把生成的CrCl₂溶液壓入裝置乙中；裝置乙：2Cr²⁺+4CH₃COO^-+2H₂O═[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O↓，裝置丙是保持裝置壓強平衡，同時避免空氣進入．
（1）連通管a利用的是連通器原理，可以使容器內(nèi)和漏斗上方壓強相等；
（2）根據(jù)三頸燒瓶中發(fā)生的反應的目的是得到Cr²⁺，這是利用Zn的還原性，據(jù)此書寫反應方程式；
（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K₂關(guān)閉K₁，把生成的CrCl₂溶液壓入裝置3中反應；
（4）裝置丙中導管口水封的目的是避免空氣進入；
（5）醋酸亞鉻水合物不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于鹽酸，據(jù)此選擇洗滌試劑；
（6）CrCl₃為0.02mol，得到CrCl₂為0.02mol，由原子守恒，根據(jù)CrCl₂計算[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 的理論產(chǎn)量，進而計算其產(chǎn)率；
（7）欲驗證混合氣體中有CO和CO₂，可以結(jié)合兩氣體的性質(zhì)進行檢驗，其中CO₂能使澄清石灰水變渾濁，而CO有還原性．

解答 解：（1）連通管a使容器內(nèi)和漏斗上方壓強相等，有利于漏斗內(nèi)的液體順利滴下，故答案為：使漏斗內(nèi)的液體順利滴下；
（2）裝置甲：分液漏斗盛裝稀鹽酸，在圓底燒瓶中和鋅反應Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑，同時發(fā)生2CrCl₃+Zn═2CrCl₂+ZnCl₂，該反應的離子反應為：2Cr³⁺+Zn═2Cr²⁺+Zn²⁺，
故答案為：2Cr³⁺+Zn═2Cr²⁺+Zn²⁺；
（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K₂關(guān)閉K₁，把生成的CrCl₂溶液壓入裝置乙中反應，
故答案為：打開K₂關(guān)閉K₁；
（4）二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，裝置丙中導管口水封的目的是避免空氣進入裝置乙氧化二價鉻，
故答案為：避免空氣進入裝置乙氧化二價鉻；
（5）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(chǎn)品，最后再用乙醚洗滌干燥，
故答案為：b、c、a；
（6）CrCl₃為$\frac{3.17g}{158.5g/mol}$=0.02mol，得到CrCl₂為0.02mol，根據(jù)原子守恒，則得到[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O為0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×$\frac{1}{2}$×376g/mol=3.76g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為$\frac{2.76g}{3.76g}$×100%=73.4%，故答案為：74.3%；
（7）將受熱得到的混合氣體通入澄清石灰水中，變渾濁，說明混合氣體中含有CO₂，或?qū)⒒旌蠚怏w通入灼熱的CuO，固體顏色由黑色變紅色，說明混合氣體中有CO，故答案為：①混合氣體通入澄清石灰水中，變渾濁，說明混合氣體中含有CO₂；②混合氣體通入灼熱的CuO，固體顏色由黑色變紅色，說明混合氣體中有CO．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，涉及化學儀器識別、對操作的分析評價、產(chǎn)率計算、溶度積有關(guān)計算、對信息的獲取與運用等，注意對題目信息的應用，有利于培養(yǎng)學生分析能力、實驗能力，題目難度中等．