Question

【題目】三氯化鉻是化學合成中的常見物質，三氯化鉻易升華，在高溫下能被氧氣氧化。制備三氯化鉻的流程如下圖所示：

（1）重鉻酸銨分解產生的三氧化二鉻(Cr2O3難溶于水)需用蒸餾水洗滌，如何用簡單方法判斷其已洗滌干凈？______________________________________________。

（2）用下圖裝置制備CrCl3時，反應管中發生的主要反應為： Cr2O3+3CCl4==2CrCl3+3COCl2，則向三頸燒瓶中通入N2的作用為：

①_____________________________________；②_____________________________________。

（3）樣品中三氯化鉻質量分數的測定：稱取樣品0.3000g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一種帶塞的錐形瓶)中，加熱至沸后加入1g（足量）Na2O2，充分加熱煮沸，適當稀釋，然后加入過量2mol·L-1H2SO4至溶液呈強酸性，此時鉻以Cr2O72-存在，再加入1.1g KI，加塞搖勻，充分反應后鉻以Cr3+存在，于暗處靜置5min后，加入1mL指示劑，用0.0250mol·L-1標準Na2S2O3溶液滴定至終點，平行測定三次，平均消耗標準Na2S2O3溶液21.00mL。(已知：2Na2S2O3+I2== Na2S4O6+2NaI)

①判定終點的現象是_____________；若滴定時振蕩不充分，剛看到局部變色就停止滴定，則會使樣品中無水三氯化鉻的質量分數的測量結果_________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

②加入Na2O2后要加熱煮沸，其主要原因是_______________________________。

③樣品中無水三氯化鉻的質量分數為_________________。(保留三位有效數字)

Answer 1

【答案】 最后一次的洗滌液呈無色 趕盡反應裝置中的氧氣 鼓氣使反應物進入管式爐中進行反應 最后一滴滴入時，藍色恰好完全褪去，且半分鐘內不恢復原色 偏低 除去其中溶解的氧氣，防止氧氣將I-氧化，產生誤差 92.5%

【解析】（1）因為（NH4）2Cr2O7顯桔紅色，最后一次洗滌的流出液呈無色，說明洗滌干凈；
（2）氮氣不能氧化三氯化鉻且充入氮氣能使反應物進入管式爐中進行反應，為防止三氯化鉻被氧化且使反應物進入管式爐中進行反應，充入氮氣；
（3）①滴入最后一滴時，如果溶液顏色在半分鐘內不變色，則達到滴定終點；若滴定時振蕩不充分，剛看到局部變色就停止滴定，則會使樣品中無水三氯化鉻反應不完全，所以導致它的質量分數的測量結果偏低；

②溶液中有溶解的氧氣，氧氣可以氧化I-氧化，若不除去其中溶解的氧氣使生成的I2的量增大，產生偏高的誤差，故加熱煮沸，其主要原因是：除去其中溶解的氧氣，防止氧氣將I-氧化，產生偏高的誤差；
③令25.00mL溶液中n（Cr3+），由Cr元素守恒及方程式可得關系式2Cr3++～Cr2O72-～3I2～6Na2S2O3，根據關系式計算．
2Cr3++～Cr2O72-～3I2～6Na2S2O3，
2 6
n（Cr3+）0.0250mol/L×0.021L
故n（Cr3+）=0.0250mol/L×0.021L×，所以250mL溶液中n′（Cr3+）=0.0250mol/L×0.021L××=0.00175mol，根據Cr元素守恒可知n（CrCl3）=n′（Cr3+）=0.00175mol，所以樣品中m（CrCl3）=0.00175mol×158.5g/mol=0.2774g，故樣品中無水三氯化鉻的質量分數為×100%=92.5%。