Question

15．醋酸亞鉻水合物{[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O，相對(duì)分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水，是常用的氧氣吸收劑．實(shí)驗(yàn)室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如右圖所示，且儀器2中預(yù)先加入鋅粒．已知二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應(yīng)．制備過(guò)程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)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]₂•2H₂O（s）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）儀器1的名稱是分液漏斗，如何檢查裝置3的氣密性關(guān)閉閥門A、B把4中導(dǎo)管插入水面下，微熱裝置3看導(dǎo)管口有持續(xù)氣泡產(chǎn)生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無(wú)則氣密性不好．
（2）往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是C（選下面的A、B或C）；目的是讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化．
A．鹽酸和三氯化鉻溶液同時(shí)加入
B．先加三氯化鉻溶液一段時(shí)間后再加鹽酸
C．先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液
（3）為使生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門B（填“A”或“B”，下同），打開(kāi)閥門A．
（4）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒要過(guò)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)外，另一個(gè)作用是使鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂．
（5）已知其它反應(yīng)物足量，實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl₃溶液中含溶質(zhì)9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L  0.1mol/L；實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr（CH₃COO）₂]₂•2H₂O 9.4g，則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為83.3%（不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器1為分液漏斗，采用熱脹冷縮導(dǎo)致壓強(qiáng)的變化產(chǎn)生氣泡和水柱的方法檢查裝置的氣密性；
（2）二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出；
（3）利用生成氫氣，使裝置內(nèi)氣體增大，將CrCl₂溶液壓入裝置3中與CH₃COONa溶液順利混合；
（4）過(guò)量的鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂；
（5）CrCl₃為0.06mol，得到CrCl₂為0.06mol，而CH₃COONa為1.5mol，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）根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器1為分液漏斗，檢查裝置的氣密性的方法是關(guān)閉閥門A、B，把4中導(dǎo)管插入水面下，微熱裝置3看導(dǎo)管口有持續(xù)氣泡產(chǎn)生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無(wú)則氣密性不好，
故答案為：分液漏斗；關(guān)閉閥門A、B把4中導(dǎo)管插入水面下，微熱裝置3看導(dǎo)管口有持續(xù)氣泡產(chǎn)生，停止加熱后有形成一段液柱，則氣密性好，若無(wú)則氣密性不好；
（2）二價(jià)鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化，故先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液，
故答案為：C；讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H₂，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化；
（3）利用生成氫氣，使裝置內(nèi)氣體增大，將CrCl₂溶液壓入裝置3中與CH₃COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門B，打開(kāi)閥門A，
故答案為：B；A；
（4）鋅粒要過(guò)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)外，另一個(gè)作用是：過(guò)量的鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂，
故答案為：使鋅與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂；
（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：$\frac{9.4g}{11.28g}$×100%=83.3%，
故答案為：83.3%．

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)算等有關(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>