Question

【題目】二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化。醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，相對分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水和醚，易溶于鹽酸，是常用的氧氣吸收劑。實驗室以鋅粒、CrCl3溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如圖所示：

制備過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或離子反應(yīng)：

Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；2CrCl3＋Zn===2CrCl2＋ZnCl2；

2Cr2＋＋4CH3COO－＋2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O↓。

請回答下列問題：

(1)儀器A的名稱是______________，所盛裝的試劑是______________。

(2)本實驗中配制溶液所用的蒸餾水都需事先煮沸，原因是______________________________________________________________。

(3)儀器D的主要作用是______________。

(4)實驗生成H2后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)________(填“打開”或“關(guān)閉”，后同)閥門1、________________閥門2。

(5)本實驗中鋅粒須過量，其原因是_______________________。

(6)已知其他反應(yīng)物足量，實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)6.34 g，實驗后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 5.64 g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________。

(7)若使用該裝置制備Fe(OH)2，且能較長時間看到Fe(OH)2 白色沉淀現(xiàn)象。則在儀器A、B、C中應(yīng)裝入的試劑依次為________、________、________(填化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 鹽酸與CrCl3溶液 去除水中溶解的氧氣，防止二價鉻被氧化 盛水，防止空氣(O2)進入裝置 打開 關(guān)閉 與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2　產(chǎn)生足量的H2，將裝置中的空氣排盡，將CrCl2溶液壓入三頸燒瓶C中，使其與CH3COONa溶液反應(yīng)(混合) 75% 稀H2SO4 Fe NaOH

【解析】(1)依據(jù)裝置圖形狀和作用分析，儀器A的名稱是分液漏斗，根據(jù)題給化學(xué)反應(yīng)提供的信息，分液漏斗內(nèi)盛裝稀鹽酸和CrCl3溶液，和鋅反應(yīng)生成氫氣和CrCl2，用來增大壓強把生成的CrCl2溶液壓入后面的裝置中。(2)由于二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，去除水中的溶解氧，可防止Cr2+被氧化，所以本實驗中配制溶液所用的蒸餾水都需事先煮沸。(3)由于二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，因此儀器D的主要作用是盛水，防止空氣(O2)進入裝置。(4)實驗開始生成氫氣后，為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)打開閥門1，關(guān)閉閥門2。(5)鋅的作用是和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，增大儀器中的壓強把生成的CrCl2溶液壓入三頸燒瓶C中，與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2，所以本實驗中鋅粒須過量的原因是與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2，產(chǎn)生足量的H2（將裝置中的空氣排盡）將CrCl2溶液壓入三頸燒瓶C中與CH3COONa溶液反應(yīng)。(6)實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)6.34g，理論上得到[Cr（CH3COO）2]2·2H2O的質(zhì)量=(6.34g÷158.5g/mol)×1/2×376g/mol=7.52g，因此該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率=5.64g/7.52g×100%=75%。(7)若使用該裝置制備Fe(OH)2，且能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀現(xiàn)象，則在A中加入稀硫酸、B中加入Fe，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，氫氣能將裝置中的空氣排出、C中加入NaOH，氫氣將FeSO4壓入裝置C，與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2。