Question

（13分）醋酸亚铬水合物([Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O，深红色晶体）是一种氧气吸收剂，通常以二聚体分子存在，不溶于冷水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示，涉及的化学方程式如下：

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)
请回答下列问题：
（1）检查虚框内装置气密性的方法是     。
（2）醋酸钠溶液应放在装置     中（填写装置编号，下同）；盐酸应放在装置     中；
装置4的作用是     。
（3）本实验中所有配制溶液的水需煮沸，其原因是     。
（4）将生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液混合时的操作是     阀门A、     阀门B （填“打开”或“关闭”）。
（5）本实验中锌粒须过量，其原因是     。                                             
（6）为洗涤[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O产品，下列方法中最适合的是     。        
A．先用盐酸洗，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．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗

Answer 1

（1）将装置连接好，关闭A、B阀门，往装置1中加水，打开活塞后，水开始下滴，一段时间后，如果水不再下滴，表明装置气密性良好。反之，则气密性不好（2分，其它合理答案也给分）；
（2）装置3，装置1（各1分）；可以防止空气进入装置3（1分，其它合理答案也给分）。
（3）去除水中的溶解氧，防止Cr²⁺被氧化 （2分）
（4）打开；关闭 （各1分）
（5）产生足够的H₂；与CrCl₃充分反应得到CrCl₂   （2分）
（6）C （2分）

试题分析：（1）可利用装置内外压强差来验证装置的气密性：将装置连接好，关闭A、B阀门，往装置1中加水，打开活塞后，水开始下滴，一段时间后，如果水不再下滴，表明装置气密性良好。反之，则气密性不好；（2）整套装置的工作原理是：先在装置2中制备出二价的铬离子，在制备过程中，因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价。因此在装置2中，我们要放入足够多的锌粒，一是还原三价铬，二是用来产生氢气排除装置内的空气。反应开始前，应该先打开B让氢气充满整个装置，然后再关闭B，打开A，让装置2中的二价铬离子进入装置3，跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物。因此，醋酸钠溶液应放在装置3中，盐酸应放在装置1中；装置4的作用是：可以防止空气进入装置3。（3）本实验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）将生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液混合时的操作是打开阀门A、关闭阀门B；这样装置2中的溶液就可以在氢气的压力下，将液体压往装置3中进行反应。（5）本实验中锌粒须过量，其原因是：①产生足够的H₂；②与CrCl₃充分反应得到CrCl₂ 。（6）洗涤[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O产品，主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等，不能用乙醇和盐酸，因为醋酸亚铬水合物，是微溶于醇，易溶于盐酸。因此先用水洗去杂质离子，再用乙醚来洗去多余的水。多余的乙醚可以挥发掉，选C 。