Question

【题目】无水三氯化铬（CrCl3）为紫色晶体，在工业上主要用作媒染剂和催化剂，某化学小组用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水三氯化铬，部分实验装置如图所示。

已知：①CrCl3熔点为83℃，易潮解，易升华，易溶于水但不易水解，高温下易被氧气氧化；②Cr2O3和CCl4在高温下反应的产物为CrCl3和光气（COCl2 ）。请回答下列问题：

（1）装置A是氮气制备装置，氮气的作用是____________。

（2）装置B的作用为________。装置C和装置E的水槽中应分别盛有__________、____________。

（3）装置D中生成CrCl3和光气（COCl2 ）的化学方程式为_________。

（4）该实验装置有设计不合理的地方，请写出改进方法：_________（写一点即可）

（5）产品中CrCl3质量分数的测定：

（i）称取0.3000 g得到的CrCl3样品溶于水并于250mL容量瓶中定容。

（ii）取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2,稀释并加热煮沸，再加入过量的H2SO4酸化，将Cr3+氧化为Cr2O72-；再加入过量的KI固体，加塞摇匀，使铬完全以Cr3+形式存在

（iii）加入1mL指示剂，用0.0250 mol·L－1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL（已知2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI）

①ii中加入稍过量的Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是____________；加入KI发生反应的离子方程式为________________

②滴定实验可选用的指示剂为____________产品中CrCl3质量分数为_______%（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】排出空气、吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气 除去氮气中水蒸气 热水 冷水 Cr2O3＋3CCl42CrCl3＋3COCl2 将连接装置D、E的细导管改成粗导管 除去溶解的氧气，防止将I-氧化 Cr2O72-+ 6I-+14H+= 2Cr3++3I2+7H2O 淀粉溶液 92.5

【解析】

A装置中氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气，B装置干燥氮气，C装置中的是反应物，氮气将吹入反应装置D中，E装置进行尾气吸收。

（1）氮气的作用是排出空气、吹出蒸汽、吹出产物及尾气，故答案为：排出空气、吹出蒸汽、吹出产物及尾气；

（2）由信息①可知装置D中必须保持无水环境，故装置B的作用是干燥氮气；装置C中热水的作用是使汽化，提供反应所需的反应物；装置E中冷水的作用是冷凝生成的，故答案为：除去氮气中水蒸气；热水；冷水；

（3）由题意可知，反应物是和，产物为和，故方程式为：，故答案为：；

（4）由信息①可知易升华，题中装置图中D、E之间的导管太细，易发生堵塞，故应将细导管换成粗导管，故答案为：将连接装置D、E的细导管改成粗导管；

（5）①溶液中有溶解的氧气，氧气可以氧化氧化，若不除去其中溶解的氧气使生成的 的量增大，产生偏高的误差，故加热煮沸；和发生氧化还原生成碘单质和铬离子，离子方程式为：，故答案为：除去溶解的氧气，防止将氧化；；

②利用滴定生成，遇淀粉显蓝色，所以可以用淀粉作指示剂；设25.00mL溶液中，由元素守恒及方程式可得关系式：， ，故，所以250mL溶液中 的物质的量为0.00175mol，根据元素守恒可知，所以样品中 ，故样品中无水三氯化铬的质量分数为：，故答案为：淀粉溶液；92.5。