Question

【题目】氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料，工业上常用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。实验室中以红矾钠(Na2Cr2O7)为原料制备CrCl3·6H2O的流程如下：

已知：①Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H+；

②CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解。

③甲醇，无色液体，有毒，沸点64.7，易燃。

请回答：

（1）碱溶的目的是____，所加40%NaOH不宜过量太多的原因是____。

（2）还原时先加入过量CH3OH再加入10%HCl，生成CO2，该反应的离子方程式为____。

（3）使用下列用品来测定溶液的pH，合理的是____（填字母）。

A．pH计 B．pH试纸 C．酚酞溶液

（4）使用下图装置从滤液中分离出CH3OH。

①该装置中存在的错误是____。

②在改正后的装置中，在仪器A中加入沸石，再加入滤液，蒸馏，收集蒸馏出的CH3OH循环使用。有的同学认为，该过程中需要加入CaO，防止水随CH3OH一起蒸出，你认为是否有必要并说明理由：____。

（5）请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案：将过滤后所得固体____，____，冷却结晶，过滤，____，低温干燥，得到CrCl3·6H2O。

（实验中可供选择的试剂：盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚）

Answer 1

【答案】 将红矾钠(或Cr2O72－)转化为铬酸钠（或CrO42－） 避免还原时消耗过多盐酸 10H＋＋2CrO42－＋CH3OH＝2Cr3+＋7H2O＋ CO2↑ AB 用明火加热、体系封闭 没有必要，CH3OH参与反应的体系中有水 完全溶解于过量的盐酸中 蒸发浓缩 用乙醚洗涤固体2~3次

【解析】用40%NaOH将红矾钠(Na2Cr2O7)转化为铬酸钠(Na2CrO4)，再用CH3OH将铬酸钠(Na2CrO4)还原为CrCl3溶液，加20%NaOH使Cr3+沉淀为Cr(OH)3，过滤，将过滤后所得固体用盐酸溶解，最后将CrCl3的HCl溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚洗涤2～3次，低温干燥，即得CrCl36H2O晶体。

(1)碱溶使Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+的平衡正向移动，将红矾钠(或Cr2O72-)转化为铬酸钠(或CrO42-)；所加40%NaOH不宜过量太多，因后需加更多的盐酸还原，故答案为：将红矾钠(或Cr2O72-)转化为铬酸钠(或CrO42-)；避免还原时消耗过多盐酸；

(2)CH3OH将铬酸钠(Na2CrO4)还原为CrCl3溶液，反应为10H++2CrO42-+CH3OH= 2Cr3++7H2O+CO2↑，故答案为：10H++2CrO42-+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑；

(3)测定溶液的pH可用pH计、pH试纸，故答案为：AB；

(4)①根据题意，甲醇易燃，不能用明火加热，装置最后的锥形瓶没有出气口，是一个封闭体系，故答案为：用明火加热、体系封闭；

②CH3OH参与反应的体系是水溶液，因此没有必要加入CaO，故答案为：没有必要，CH3OH参与反应的体系中有水；

(5)过滤后所得Cr(OH)3用过量的盐酸溶解，最后将CrCl3的HCl溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚洗涤2～3次，即得CrCl36H2O晶体，故答案为：完全溶解于过量的盐酸中；蒸发浓缩；用乙醚洗涤固体2～3次。