Question

【题目】三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，易水解，在高温下能被氧气氧化，碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:

（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因__________。

（2）已知CCl4沸点为76.8℃，为保证稳定的CCl4气流，适宜的加热方式是___________。

（3）用如图装置制备CrCl3时，主要步骤包括:

①将产物收集到蒸发皿中；

②加热反应管至400℃，开始向三颈烧瓶中通入氮气，继续升温到650℃；

③三颈烧瓶中装入150mL CCl4，并加热CCl4，温度控制在50～60℃之间；

④反应管出口端出现了CrCl3升华物时，切断加热管式炉的电源；

⑤停止加热CCl4，继续通入氮气；

⑥检查装置气密性。

正确的顺序为:__________________________。

（4）用如图装置制备CrCl3时，向三颈烧瓶中通入N2的作用为_______________________________

（5）制备CrC13时生成的气体COCl2(俗称光气)有毒，COCl2遇水发生水解，反应方程式为COCl2+H2O═CO2↑+CHCl，为了防止污染环境，用NaOH溶液吸吸收光气，其化学方程式为____________________________________________________________。

（6）仔细分析整套装置，为了制取并收集到纯净的CrCl3，明显有一个不足之处，你认为应该改进的一项措施是__________________________________________________

Answer 1

【答案】除去其中可溶性杂质(或除去固体表面的重铬酸铵溶液) 水浴加热(并用温度计指示温度) ⑥③②④⑤① 赶尽反应装置中的氧气；②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应 COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O 在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管(或U形管)

【解析】

根据流程图分析各步发生的反应及分离的方法，根据题干信息判断相关物质的性质，进而分析该流程中的注意事项。

根据流程图知，重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）、氮气和水，然后洗涤、烘干得到Cr2O3，在加热条件下，在反应器中发生反应Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，为防止三氯化铬被氧化，通入氮气，且充入的氮气能使反应物进入管式炉中进行反应，最后得到无水三氯化铬；

（1）重铬酸铵分解不完全，还可能含有其它可溶性杂质，用蒸馏水洗涤除去其中可溶性杂质；故答案为：除去其中可溶性杂质；

（2）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，因此保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制其流量，并用温度计指示温度；
故答案为：水浴加热（并用温度计指示温度）；

（3）由（5）可知反应制备原理为Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2，四氯化碳在管式炉中反应管与Cr2O3反应，反应管出口端出现了CrCl3升华物时，切断加热管式炉的电源，停止加热CCl4，继续通入氮气，将产物收集到蒸发皿，故操作顺序为：⑥→③→②→④→⑤→①；

故答案为：⑥③②④⑤①；

（4）由题干信息知三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，所以通入氮气的作用是：①赶尽反应装置中的氧气；②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应；故答案为：①赶尽反应装置中的氧气；②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应；

（5）根据光气的水解产物CO2和HCl分别与NaOH反应生成Na2CO3和NaCl，书写用NaOH溶液吸收光气的化学方程式：COCl2+4NaOH=Na2CO3+2NaCl+2H2O；

（6）为防止三氯化铬水解，在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管），故答案为：在装置C和D之间连接一个盛有碱石灰的干燥管（或U形管）。