Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示， 涉及的化學(xué)方程式如下：

Zn（s）+2HCl（aq）= ZnCl2（aq）+H2（g）；

2CrCl3（aq）+Zn（s）= 2CrCl2（aq）+ZnCl2（aq）

2Cr2+（aq）+4CH3COO﹣（aq）+2H2O（l）=[Cr（CH3COO）2]22H2O （s）

醋酸亞鉻水合物（[Cr（CH3COO）2）]22H2O，深紅色晶體）是一種氧氣吸收劑，通常以二聚體分子存在，不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于鹽酸。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）檢查虛框內(nèi)裝置氣密性的方法是_____________________________________。

（2）本實(shí)驗(yàn)中所有配制溶液的水需煮沸，其原因是_________________________________。裝置4的作用是_________________________。

（3）將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時(shí)的操作是_________閥門A、__________閥門B （填“打開”或“關(guān)閉”）。

（4）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒須過量，其原因是__________________________________。

（5）為洗滌[Cr（CH3COO）2）]22H2O產(chǎn)品，下列方法中最適合的是________________。

A．先用鹽酸洗，后用冷水洗

B．先用冷水洗，后用乙醇洗

C．先用冷水洗，后用乙醚洗

D．先用乙醇洗滌，后用乙醚洗

（6）鉻元素在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。氯化鉻酰(CrO2Cl2)在有機(jī)合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機(jī)物反應(yīng)。寫出鉻元素的基態(tài)原子外圍電子排布式：_________________；與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有_______________（填名稱）；CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是________（填“極性”或“非極性”）分子。

Answer 1

【答案】（1）將裝置連接好，關(guān)閉A、B閥門，往裝置1中加水，打開活塞后，水開始下滴，一段時(shí)間后，如果水不再下滴，表明裝置氣密性良好。反之，則氣密性不好。（2分，其它合理答案也給分）

（2）去除水中的溶解氧，防止Cr2+被氧化 可以防止空氣進(jìn)入裝置3 （3）打開；關(guān)閉

（4）產(chǎn)生足夠的H2；與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2 （5）C

（6）3d54s1 鉀 銅 非極性

【解析】

試題分析：（1）可利用裝置內(nèi)外壓強(qiáng)差來驗(yàn)證裝置的氣密性：將裝置連接好，關(guān)閉A、B閥門，往裝置1中加水，打開活塞后，水開始下滴，一段時(shí)間后，如果水不再下滴，表明裝置氣密性良好。反之，則氣密性不好；

（2）整套裝置的工作原理是：先在裝置2中制備出二價(jià)的鉻離子，在制備過程中，因?yàn)槎�價(jià)鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)。因此在裝置2中，我們要放入足夠多的鋅粒，一是還原三價(jià)鉻，二是用來產(chǎn)生氫氣排除裝置內(nèi)的空氣。反應(yīng)開始前，應(yīng)該先打開B讓氫氣充滿整個(gè)裝置，然后再關(guān)閉B，打開A，讓裝置2中的二價(jià)鉻離子進(jìn)入裝置3，跟醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸亞鉻水合物。因此，醋酸鈉溶液應(yīng)放在裝置3中，鹽酸應(yīng)放在裝置1中；裝置4的作用是：可以防止空氣進(jìn)入裝置3。本實(shí)驗(yàn)中所有配制溶液的水需煮沸，其原因是：去除水中的溶解氧，防止Cr2+被氧化；

（3）將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時(shí)的操作是打開閥門A、關(guān)閉閥門B；這樣裝置2中的溶液就可以在氫氣的壓力下，將液體壓往裝置3中進(jìn)行反應(yīng)。

（4）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒須過量，其原因是：①產(chǎn)生足夠的H2；②與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2。

（5）洗滌[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O產(chǎn)品，主要是洗去附著在表面的沒有反應(yīng)掉的二價(jià)鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等，不能用乙醇和鹽酸，因?yàn)榇姿醽嗐t水合物，是微溶于醇，易溶于鹽酸。因此先用水洗去雜質(zhì)離子，再用乙醚來洗去多余的水。多余的乙醚可以揮發(fā)掉，答案選C。

（6）Cr的質(zhì)子數(shù)是24，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知，鉻元素的基態(tài)原子外圍電子排布式為3d54s1。與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素還有K和Cu。CCl4、CS2等都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，CrO2Cl2是非極性分子，屬于共價(jià)化合物。