综合题14.0分
化学

醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下:

①检查装置气密性后,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。

②关闭k2打开k1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,把溶液转移到装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。

④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量。

14.三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外,发生的另一个反应的离子方程式为         

15.实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为                           

16.装置丙中导管口水封的目的是                                        

17.为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,下列方法中最适合的是     

18.已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为                         (不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

19.铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的空气,再加入碱液,调节pH至少为         才能使铬的离子沉淀完全。

【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31 ≈4,lg2≈0.3】

20. 一定条件下,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体,请设计实验检验这两种气体的存在。

考察知识点

  • 同分异构现象和同分异构体

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第1小题正确答案及相关解析

正确答案

Zn+2Cr3+=2Cr2++Zn2+

解析

往三颈烧瓶中依次加过量锌粒、适量CrCl3溶液,据题意可知:Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g),过量的Zn与CrCl3反应,使深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+),可得:2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq),故答案为:Zn+2Cr3+=2Cr2++Zn2+

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

往三颈烧瓶中依次加过量锌粒、适量CrCl3溶液,据题意可知:Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+),可得:2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

关闭k1,打开k2

解析

利用生成氢气,使装置内气体增大,将生成的CrCl2溶液压入装置乙中与CH3COONa溶液顺利混合。所以其操作为关闭k1,打开k2 ;故答案为:关闭k1,打开k2

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

利用生成氢气,使装置内气体增大,将生成的CrCl2溶液压入装置乙中与CH3COONa溶液顺利混合。所以其操作为关闭k1,打开k2

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

防止空气进入装置乙中氧化Cr2+

解析

醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,所以装置丙中导管口用水封,目的防止空气进入装置乙中氧化Cr2+ ;故答案:防止空气进入装置乙中氧化Cr2+

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,所以装置丙中导管口用水封,目的防止空气进入装置乙中氧化Cr2+

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

83.3%

解析

CrCl3的物质的量为:=0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程式:2Cr2+(aq)+4CH3COO(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s);可知CH3COONa足量,则得到[Cr(CH3COO)2]2•2H2O为0.06mol×1/2×376g/mol=11.28g,所得产品的产率为:×100%=83.3%,

故答案为:83.3%;

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

CrCl3为0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程式可知CH3COONa足量,根据CrCl2计算[Cr(CH3COO)2]2•2H2O (相对分子质量为376)的理论产量,进而计算其产率;

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

5.6

解析

向废液中通入足量的空气或氧气,将Cr2+氧化为Cr3+,铬的离子沉淀完全时,浓度应小于10-5mol/L,根据Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31,此时溶液中c(OH-)=4×10-9

所以溶液的pH=-lgc(H+)= ==5.6,故答案为5.6

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

向废液中通入足量的空气或氧气,将Cr2+氧化为Cr3+,根据Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31计算溶液中c(OH-),再结合水的离子积计算c(H+),溶液pH=-lgc(H+).

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等

第7小题正确答案及相关解析

正确答案

①混合气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明混合气体中含有CO2

解析

[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体,检验这两种气体的存在,

①检验CO2气体,原理:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O;其操作混合气体通入澄清石灰水,现象:澄清石灰水变浑浊;故答案:混合气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明混合气体中含有CO2

②检验CO气体,原理:CuO + CO  Cu + CO2 ,其操作混合气体通入灼热的CuO,现象:固体颜色由黑色变为红色,故答案:混合气体通入灼热的CuO,固体颜色由黑色变为红色,说明混合气体中含有CO。

考查方向

本题考查物质制备实验方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应原理、对操作的分析评价、产率计算、溶度积有关计算、对信息的获取与运用等知识,注意对题目信息的应用,有利于培养学生分析、理解能力及化学实验能力。

解题思路

[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到CO和CO2的混合气体,检验这两种气体的存在,

①检验CO2气体,原理:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O;其操作混合气体通入澄清石灰水,现象:澄清石灰水变浑浊;

②检验CO气体,原理:CuO + CO Cu + CO2 ,其操作混合气体通入灼热的CuO,现象:固体颜色由黑色变为红色

易错点

化学反应方程式的书写、产率的计算、溶度积有关计算、物质的检验等