Question

13．氯化鉻晶體（CrCl₃•6H₂O）是一種重要的工業(yè)原料，工業(yè)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的流程如圖1：

已知：①Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺；
②CrCl₃•6H₂O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解．
（1）堿溶的目的是將紅礬鈉（或Cr₂O₇^2-）轉化為鉻酸鈉（或CrO₄^2-），所加40%NaOH不宜過量太多的原因是避免還原時消耗過多鹽酸．
（2）還原時先加入過量CH₃OH再加入10%HCl，生成CO₂，寫出該反應的離子方程式10H⁺+2CrO₄^2-+CH₃OH=2Cr³⁺+7H₂O+CO₂↑．
（3）使用下列用品來測定溶液的pH，合理的是AB（填字母）．
A．pH計               B．pH試紙         C．酚酞溶液
（4）使用圖2裝置從濾液中分離出CH₃OH．
①圖2中儀器A的名稱為蒸餾燒瓶．
②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(huán)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：沒有必要，CH₃OH參與反應的體系中有水．
（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：將過濾后所得固體完全溶解于過量的鹽酸中，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，用乙醚洗滌固體2～3次，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

分析 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(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾并用乙醚洗滌2～3次，低溫干燥，即得CrCl₃•6H₂O晶體．
（1）根據(jù)已知：①Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，堿溶的目的使平衡正向移動．所加40%NaOH不宜過量太多，因后需加更多的鹽酸還原；
（2）還原時是CH₃OH與CrO₄^2-之間的反應，CH₃OH將鉻酸鈉（Na₂CrO₄）還原為CrCl₃溶液；
（3）測定溶液的pH可用pH計、pH試紙；
（4）①由裝置圖可知儀器名稱；
②CH₃OH參與反應的體系是水溶液；
（5）抑制CrCl₃的水解，將過濾后所得固體用鹽酸溶解、蒸發(fā)濃縮．減小CrCl₃•6H₂O晶體的溶解，用乙醚洗滌．

解答 解：（1）堿溶使Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺的平衡正向移動，將紅礬鈉（或Cr₂O₇^2-）轉化為鉻酸鈉（或CrO₄^2-）；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Cr₂O₇^2-）轉化為鉻酸鈉（或CrO₄^2-）；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⁺+2CrO₄^2-+CH₃OH=2Cr³⁺+7H₂O+CO₂↑，
故答案為：10H⁺+2CrO₄^2-+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由裝置圖可知儀器名稱為蒸餾燒瓶，故答案為：蒸餾燒瓶；
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(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾并用乙醚洗滌2～3次，即得CrCl₃•6H₂O晶體，
故答案為：完全溶解于過量的鹽酸中；蒸發(fā)濃縮；用乙醚洗滌固體2～3次．

點評 本題考查了CrCl₃•6H₂O的制取原理及除雜方法，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力的考查，注意合理分析題中信息，難度中等．