Question

（13分）醋酸亞鉻水合物([Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O，深紅色晶體）是一種氧氣吸收劑，通常以二聚體分子存在，不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于鹽酸。實驗室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示，涉及的化學方程式如下：

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)
請回答下列問題：
（1）檢查虛框內裝置氣密性的方法是     。
（2）醋酸鈉溶液應放在裝置     中（填寫裝置編號，下同）；鹽酸應放在裝置     中；
裝置4的作用是     。
（3）本實驗中所有配制溶液的水需煮沸，其原因是     。
（4）將生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液混合時的操作是     閥門A、     閥門B （填“打開”或“關閉”）。
（5）本實驗中鋅粒須過量，其原因是     。                                             
（6）為洗滌[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O產品，下列方法中最適合的是     。        
A．先用鹽酸洗，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．先用乙醇洗滌，后用乙醚洗

Answer 1

（1）將裝置連接好，關閉A、B閥門，往裝置1中加水，打開活塞后，水開始下滴，一段時間后，如果水不再下滴，表明裝置氣密性良好。反之，則氣密性不好（2分，其它合理答案也給分）；
（2）裝置3，裝置1（各1分）；可以防止空氣進入裝置3（1分，其它合理答案也給分）。
（3）去除水中的溶解氧，防止Cr²⁺被氧化 （2分）
（4）打開；關閉 （各1分）
（5）產生足夠的H₂；與CrCl₃充分反應得到CrCl₂   （2分）
（6）C （2分）

解析試題分析：（1）可利用裝置內外壓強差來驗證裝置的氣密性：將裝置連接好，關閉A、B閥門，往裝置1中加水，打開活塞后，水開始下滴，一段時間后，如果水不再下滴，表明裝置氣密性良好。反之，則氣密性不好；（2）整套裝置的工作原理是：先在裝置2中制備出二價的鉻離子，在制備過程中，因為二價鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價。因此在裝置2中，我們要放入足夠多的鋅粒，一是還原三價鉻，二是用來產生氫氣排除裝置內的空氣。反應開始前，應該先打開B讓氫氣充滿整個裝置，然后再關閉B，打開A，讓裝置2中的二價鉻離子進入裝置3，跟醋酸鈉反應生成醋酸亞鉻水合物。因此，醋酸鈉溶液應放在裝置3中，鹽酸應放在裝置1中；裝置4的作用是：可以防止空氣進入裝置3。（3）本實驗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（4）將生成的CrCl₂溶液與CH₃COONa溶液混合時的操作是打開閥門A、關閉閥門B；這樣裝置2中的溶液就可以在氫氣的壓力下，將液體壓往裝置3中進行反應。（5）本實驗中鋅粒須過量，其原因是：①產生足夠的H₂；②與CrCl₃充分反應得到CrCl₂ 。（6）洗滌[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O產品，主要是洗去附著在表面的沒有反應掉的二價鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等，不能用乙醇和鹽酸，因為醋酸亞鉻水合物，是微溶于醇，易溶于鹽酸。因此先用水洗去雜質離子，再用乙醚來洗去多余的水。多余的乙醚可以揮發掉，選C 。
考點：考查物質的制備、分離和提純。