Question

7．醋酸亚铬水合物（[Cr（CH₃COO）₂）]₂•2H₂O，深红色晶体）是一种氧气吸收剂，通常以二聚体分子存在，不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸．实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示，涉及的化学方程式如下：
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]₂•2H₂O（s）
请回答下列问题：
（1）检查虚框内装置气密性的方法是将装置连接好，关闭A、B阀门，往装置1中加水，打开活塞后，水开始下滴，一段时间后，如果水不再下滴，表明装置气密性良好，反之，则气密性不好．
（2）本实验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．装置4的作用是保持装置压强平衡，同时避免空气进入装置3．
（3）将生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液混合时的操作是打开阀门A、关闭阀门B （填“打开”或“关闭”）．
（4）本实验中锌粒须过量，其原因是产生足够的H₂；与CrCl₃充分反应得到CrCl₂．
（5）为洗涤[Cr（CH₃COO）₂）]₂•2H₂O产品，下列方法中最适合的是C．
A．先用盐酸洗，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．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗
（6）下列对产物进一步不处理正确的是B．
A．产物可用采用减压过滤得到晶体       B．在合适的温度下在烘箱内烘干
C．在温室下隔绝空气使其干燥           D．产物需要密封保存．

Answer 1

分析 工作原理是：先在装置2中制备出二价的铬离子，在制备过程中，因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价．因此在装置2中，我们要放入足够多的锌粒，一是还原三价铬，二是用来产生氢气排除装置内的空气．反应开始前，应该先打开B让氢气充满整个装置，然后再关闭B，打开A，让装置2中的二价铬离子进入装置3，跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物，醋酸钠溶液应放在装置3中，盐酸应放在装置1中，装置4的作用是：可以防止空气进入装置3．
（1）关闭A、B阀门，向三颈烧瓶内加水，使三颈烧瓶内外形成压强差，根据水能否滴下验证装置的气密性；
（2）水中溶解的氧气可以氧化Cr²⁺；装置4的作用是：可以防止空气进入装置3；
（3）利用氢气的压力将装置2中的溶液压往装置3中进行反应；
（4）本实验中锌粒须过量，其原因是：①产生足够的H₂；②与CrCl₃充分反应得到CrCl₂ ；
（5）洗涤[Cr（CH₃COO）₂）]₂•2H₂O产品，主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等，醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸，所以可以选用冷水和乙醚洗涤[Cr（CH₃COO）₂）]₂•2H₂O产品；
（6）醋酸亚铬水合物易吸收氧气，应密封保存，应隔绝空气干燥，含有结晶水容易失去，易采取常温干燥，采取减压过滤，增大过滤速率，减少与空气接触时间．

解答 解：工作原理是：先在装置2中制备出二价的铬离子，在制备过程中，因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价．因此在装置2中，我们要放入足够多的锌粒，一是还原三价铬，二是用来产生氢气排除装置内的空气．反应开始前，应该先打开B让氢气充满整个装置，然后再关闭B，打开A，让装置2中的二价铬离子进入装置3，跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物，醋酸钠溶液应放在装置3中，盐酸应放在装置1中，装置4的作用是：可以防止空气进入装置3．
（1）可利用装置内外压强差来验证装置的气密性：将装置连接好，关闭A、B阀门，往装置1中加水，打开活塞后，水开始下滴，一段时间后，如果水不再下滴，表明装置气密性良好．反之，则气密性不好，
故答案为：将装置连接好，关闭A、B阀门，往装置1中加水，打开活塞后，水开始下滴，一段时间后，如果水不再下滴，表明装置气密性良好，反之，则气密性不好；
（2）实验中所用的溶液，配制用的蒸馏水都需事先煮沸，原因是：二价铬不稳定，极易被氧气氧化，需要去除水中的溶解氧，防止Cr²⁺被氧化；
由上述工作原理可知，装置4是保持装置压强平衡，同时避免空气进入装置3，
故答案为：去除水中的溶解氧，防止Cr²⁺被氧化；保持装置压强平衡，同时避免空气进入装置3；
（3）实验开始生成H₂气后，为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，打开A关闭B，把生成的CrCl₂溶液压入装置3中反应，
故答案为：打开；关闭；
（4）锌的作用是和盐酸反应生成氢气，增大仪器中的压强将生成的CrCl₂溶液压入装置3，与CrCl₃充分反应得到CrCl₂，所锌要过量，
故答案为：产生足够的H₂；与CrCl₃充分反应得到CrCl₂；
（5）洗涤[Cr（CH₃COO）₂）]₂•2H₂O产品，主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等，不能用乙醇和盐酸，因为醋酸亚铬水合物，是微溶于醇，易溶于盐酸，因此先用水洗去杂质离子，再用乙醚来洗去多余的水，多余的乙醚可以挥发掉，
故答案为：C；
（6）A．采取减压过滤，增大过滤速率，减少与空气接触时间，故A正确；
B．有结晶水容易失去，温度高容易失去结晶水，易采取常温干燥，故B错误；
C．醋酸亚铬水合物易吸收氧气，温度高时含有结晶水容易失去，宜采取常温隔绝空气干燥，故C正确；
D．醋酸亚铬水合物易吸收氧气，应密封保存，故D正确，
故选：B．

点评 本题考查了物质制备实验，明确制备原理是解题关键，涉及对操作的分析评价、物质的分离提纯等，题目难度中等．