Question

【題目】CrCl3·6H2O是中學化學中的常見物質，工業上用鉻酸鈉（Na2CrO4）來制備。某興趣小組以實驗室中的紅礬鈉（Na2Cr2O7）為原料來制備CrCl3·6H2O。流程如下：

已知：

a．CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇、易水解。

b．CrCl3·6H2O易升華，在高溫下能被氧化。

(1)步驟Ⅰ中加入40%NaOH的目的是__________________________。步驟1中甲醇作為還原劑，反應后生成CO2，請寫出反應的離子方程式_________________________。

(2)步驟Ⅲ，請補充完整由步驟Ⅱ得到的固體Cr(OH)3制備CrCl3·6H2O的實驗方案：

ⅰ：將過濾后所得固體溶解于過量的鹽酸中，ⅱ： ，ⅲ：過濾，ⅳ：洗滌，ⅴ：干燥，得到CrCl3·6H2O。

①操作ⅱ為_________________________________。

②操作ⅳ最合適的洗滌劑是_____________。

A．乙醇 B．乙醚 C．冷水

③操作ⅴ應選擇的干燥方式為_____________。

(3)樣品中三氯化鉻質量分數的測定

稱取樣品，加水溶解并定容于容量瓶中。移取一定體積溶液于碘量瓶（一種帶塞的錐形瓶）中，加入Na2O2，在一定條件下充分反應后，適當稀釋，然后加入過量的稀H2SO4至溶液呈強酸性，此時鉻以存在。充分加熱煮沸后，加入KI，密塞，搖勻，于暗處靜置5分鐘后，加入1mL指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定至終點。

①充分加熱煮沸的原因是 _______________________。

②在使用硫代硫酸鈉溶液滴定過程中使用到堿式滴定管，選出其正確操作并按順序列出字母：蒸餾水洗滌→加入待量液3~5mL→_____→_____→_____→_____→_____→滴定，進行實驗。

a．加液至“0”刻度以上2~3cm

b．傾斜轉動滴定管，使液體潤濕滴定管內壁，擠壓玻璃球，放液

c．調整至“0”或“0”刻度以下，靜止1min，讀數

d．將滴定管尖端插入錐形瓶內約1cm

e．將滴定管尖端對準錐形瓶，且置于錐形瓶口上方約1cm處

f．右手拿住滴定管使它傾斜30°，左手迅速打開活塞

g．橡皮管向上彎曲，擠壓玻璃球，放液

③下圖是堿式滴定管的內部構造，滴定時，左手應該捏住乳膠管中玻璃球的______部位（填“a”、“b”或“c”），擠捏乳膠管，使其與玻璃球之間形成一條縫隙，溶液即可流出。

Answer 1

【答案】紅礬鈉轉化為鉻酸鈉 10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑ 蒸發濃縮，冷卻結晶 B 低溫干燥或減壓干燥 除去溶解的氧氣，防止氧氣將I- 氧化，產生偏高的誤差 b a g c d a

【解析】

步驟Ⅰ中，紅礬鈉(Na2Cr2O7)加入40%NaOH溶液，發生反應Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O；Na2CrO4在酸性條件下，被CH3OH還原為Cr3+，發生反應的化學方程式為10HCl+2Na2CrO4+CH3OH==4NaCl+2CrCl3+7H2O+CO2↑；步驟Ⅱ中，調節pH=7，此時CrCl3轉化為Cr(OH)3沉淀，過濾，濾去溶液，得沉淀；往沉淀中加入過量鹽酸，發生反應Cr(OH)3+3HCl==CrCl3+3H2O；將溶液蒸發結晶，便可獲得CrCl3·6H2O，由于CrCl3·6H2O易升華，在高溫下能被氧化，所以在洗滌、干燥過程中，需注意選擇溶劑、并控制干燥的溫度。

(1)步驟Ⅰ中，加入40%NaOH，可實現Na2Cr2O7向Na2CrO4的轉化，所以目的是紅礬鈉轉化為鉻酸鈉。步驟1中甲醇作為還原劑，反應后生成CO2，同時Na2CrO4被還原為CrCl3，反應的離子方程式為10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑；

答案為：紅礬鈉轉化為鉻酸鈉；10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑；

(2)①加入鹽酸后，Cr(OH)3溶解生成CrCl3，若想獲得CrCl3，需從溶液中提取溶質，所以操作ⅱ為蒸發濃縮，冷卻結晶。

②由題給信息知，CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇、易水解，所以操作ⅳ最合適的洗滌劑是乙醚，故選B。

③由題給信息知，CrCl3·6H2O易升華，在高溫下能被氧化，所以操作ⅴ應選擇的干燥方式為低溫干燥或減壓干燥；

答案為：蒸發濃縮，冷卻結晶；B；低溫干燥或減壓干燥；

(3)①在Na2O2氧化CrCl3的過程中，會有一定量的O2溶解在溶液中，也會將I-氧化為I2，從而干擾實驗結果的測定，所以充分加熱煮沸的原因是除去溶解的氧氣，防止氧氣將I- 氧化，產生偏高的誤差。

②在使用硫代硫酸鈉溶液滴定過程中使用到堿式滴定管，應先水洗、待量液洗；然后裝入待量液，并注意排出氣泡；調節液面在“0”或“0”刻度以下，讀數并記錄；最后進行滴定操作至終點，記錄終點讀數。所以其正確操作順序為：蒸餾水洗滌→加入待量液3~5mL→b→a→g→c→d→滴定，進行實驗。

③滴定時，為防氣泡的形成，左手應該捏住乳膠管中玻璃球的稍上部位，擠捏乳膠管，使其與玻璃球之間形成一條縫隙，溶液即可流出，故選a；

答案為：除去溶解的氧氣，防止氧氣將I- 氧化，產生偏高的誤差；b；a；g；c；d；a。