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(shí)驗(yàn)室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示，涉及的化學(xué)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）檢查虛框內(nèi)裝置氣密性的方法是     。
（2）醋酸鈉溶液應(yīng)放在裝置     中（填寫(xiě)裝置編號(hào)，下同）；鹽酸應(yīng)放在裝置     中；
裝置4的作用是     。
（3）本實(shí)驗(yàn)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(shí)的操作是     閥門(mén)A、     閥門(mén)B （填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”）。
（5）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒須過(guò)量，其原因是     。                                             
（6）為洗滌[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O產(chǎn)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(guān)閉A、B閥門(mén)，往裝置1中加水，打開(kāi)活塞后，水開(kāi)始下滴，一段時(shí)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(jìn)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(kāi)；關(guān)閉 （各1分）
（5）產(chǎn)生足夠的H₂；與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂   （2分）
（6）C （2分）

試題分析：（1）可利用裝置內(nèi)外壓強(qiáng)差來(lái)驗(yàn)證裝置的氣密性：將裝置連接好，關(guān)閉A、B閥門(mén)，往裝置1中加水，打開(kāi)活塞后，水開(kāi)始下滴，一段時(shí)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(jià)的鉻離子，在制備過(guò)程中，因?yàn)槎�價(jià)鉻離子容易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)。因此在裝置2中，我們要放入足夠多的鋅粒，一是還原三價(jià)鉻，二是用來(lái)產(chǎn)生氫氣排除裝置內(nèi)的空氣。反應(yīng)開(kāi)始前，應(yīng)該先打開(kāi)B讓氫氣充滿整個(gè)裝置，然后再關(guān)閉B，打開(kāi)A，讓裝置2中的二價(jià)鉻離子進(jìn)入裝置3，跟醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸亞鉻水合物。因此，醋酸鈉溶液應(yīng)放在裝置3中，鹽酸應(yīng)放在裝置1中；裝置4的作用是：可以防止空氣進(jìn)入裝置3。（3）本實(shí)驗(yàn)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(shí)的操作是打開(kāi)閥門(mén)A、關(guān)閉閥門(mén)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(jìn)行反應(yīng)。（5）本實(shí)驗(yàn)中鋅粒須過(guò)量，其原因是：①產(chǎn)生足夠的H₂；②與CrCl₃充分反應(yīng)得到CrCl₂ 。（6）洗滌[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O產(chǎn)品，主要是洗去附著在表面的沒(méi)有反應(yīng)掉的二價(jià)鉻離子、氯離子、醋酸根離子、鈉離子等，不能用乙醇和鹽酸，因?yàn)榇姿醽嗐t水合物，是微溶于醇，易溶于鹽酸。因此先用水洗去雜質(zhì)離子，再用乙醚來(lái)洗去多余的水。多余的乙醚可以揮發(fā)掉，選C 。