Question

【題目】氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)是一種重要的工業原料，工業上常用鉻酸鈉(Na2CrO4)來制備。實驗室中以紅礬鈉(Na2Cr2O7)為原料制備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，無色液體，有毒，沸點64.7，易燃。

請回答：

（1）堿溶的目的是____，所加40%NaOH不宜過量太多的原因是____。

（2）還原時先加入過量CH3OH再加入10%HCl，生成CO2，該反應的離子方程式為____。

（3）使用下列用品來測定溶液的pH，合理的是____（填字母）。

A．pH計 B．pH試紙 C．酚酞溶液

（4）使用下圖裝置從濾液中分離出CH3OH。

①該裝置中存在的錯誤是____。

②在改正后的裝置中，在儀器A中加入沸石，再加入濾液，蒸餾，收集蒸餾出的CH3OH循環使用。有的同學認為，該過程中需要加入CaO，防止水隨CH3OH一起蒸出，你認為是否有必要并說明理由：____。

（5）請補充完整由過濾后得到的固體Cr(OH)3制備CrCl3·6H2O的實驗方案：將過濾后所得固體____，____，冷卻結晶，過濾，____，低溫干燥，得到CrCl3·6H2O。

（實驗中可供選擇的試劑：鹽酸、硫酸、蒸餾水、乙醇、乙醚）

Answer 1

【答案】 將紅礬鈉(或Cr2O72－)轉化為鉻酸鈉（或CrO42－） 避免還原時消耗過多鹽酸 10H＋＋2CrO42－＋CH3OH＝2Cr3+＋7H2O＋ CO2↑ AB 用明火加熱、體系封閉 沒有必要，CH3OH參與反應的體系中有水 完全溶解于過量的鹽酸中 蒸發濃縮 用乙醚洗滌固體2~3次

【解析】用40%NaOH將紅礬鈉(Na2Cr2O7)轉化為鉻酸鈉(Na2CrO4)，再用CH3OH將鉻酸鈉(Na2CrO4)還原為CrCl3溶液，加20%NaOH使Cr3+沉淀為Cr(OH)3，過濾，將過濾后所得固體用鹽酸溶解，最后將CrCl3的HCl溶液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾并用乙醚洗滌2～3次，低溫干燥，即得CrCl36H2O晶體。

(1)堿溶使Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+的平衡正向移動，將紅礬鈉(或Cr2O72-)轉化為鉻酸鈉(或CrO42-)；所加40%NaOH不宜過量太多，因后需加更多的鹽酸還原，故答案為：將紅礬鈉(或Cr2O72-)轉化為鉻酸鈉(或CrO42-)；避免還原時消耗過多鹽酸；

(2)CH3OH將鉻酸鈉(Na2CrO4)還原為CrCl3溶液，反應為10H++2CrO42-+CH3OH= 2Cr3++7H2O+CO2↑，故答案為：10H++2CrO42-+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑；

(3)測定溶液的pH可用pH計、pH試紙，故答案為：AB；

(4)①根據題意，甲醇易燃，不能用明火加熱，裝置最后的錐形瓶沒有出氣口，是一個封閉體系，故答案為：用明火加熱、體系封閉；

②CH3OH參與反應的體系是水溶液，因此沒有必要加入CaO，故答案為：沒有必要，CH3OH參與反應的體系中有水；

(5)過濾后所得Cr(OH)3用過量的鹽酸溶解，最后將CrCl3的HCl溶液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾并用乙醚洗滌2～3次，即得CrCl36H2O晶體，故答案為：完全溶解于過量的鹽酸中；蒸發濃縮；用乙醚洗滌固體2～3次。