Question

【題目】無水三氯化鉻（CrCl3）為紫色晶體，在工業上主要用作媒染劑和催化劑，某化學小組用Cr2O3和CCl4在高溫下制備無水三氯化鉻，部分實驗裝置如圖所示。

已知：①CrCl3熔點為83℃，易潮解，易升華，易溶于水但不易水解，高溫下易被氧氣氧化；②Cr2O3和CCl4在高溫下反應的產物為CrCl3和光氣（COCl2 ）。請回答下列問題：

（1）裝置A是氮氣制備裝置，氮氣的作用是____________。

（2）裝置B的作用為________。裝置C和裝置E的水槽中應分別盛有__________、____________。

（3）裝置D中生成CrCl3和光氣（COCl2 ）的化學方程式為_________。

（4）該實驗裝置有設計不合理的地方，請寫出改進方法：_________（寫一點即可）

（5）產品中CrCl3質量分數的測定：

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

（ii）取25.00mL樣品溶液于帶塞的錐形瓶中，加熱至沸騰后加入稍過量的Na2O2,稀釋并加熱煮沸，再加入過量的H2SO4酸化，將Cr3+氧化為Cr2O72-；再加入過量的KI固體，加塞搖勻，使鉻完全以Cr3+形式存在

（iii）加入1mL指示劑，用0.0250 mol·L－1標準Na2S2O3溶液滴定至終點，平行測定三次，平均消耗標準Na2S2O3溶液21.00mL（已知2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI）

①ii中加入稍過量的Na2O2后要加熱煮沸，其主要原因是____________；加入KI發生反應的離子方程式為________________

②滴定實驗可選用的指示劑為____________產品中CrCl3質量分數為_______%（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】排出空氣、吹出CCl4蒸汽、吹出產物及尾氣 除去氮氣中水蒸氣 熱水 冷水 Cr2O3＋3CCl42CrCl3＋3COCl2 將連接裝置D、E的細導管改成粗導管 除去溶解的氧氣，防止將I-氧化 Cr2O72-+ 6I-+14H+= 2Cr3++3I2+7H2O 淀粉溶液 92.5

【解析】

A裝置中氨氣和氧化銅在加熱條件下生成氮氣，B裝置干燥氮氣，C裝置中的是反應物，氮氣將吹入反應裝置D中，E裝置進行尾氣吸收。

（1）氮氣的作用是排出空氣、吹出蒸汽、吹出產物及尾氣，故答案為：排出空氣、吹出蒸汽、吹出產物及尾氣；

（2）由信息①可知裝置D中必須保持無水環境，故裝置B的作用是干燥氮氣；裝置C中熱水的作用是使汽化，提供反應所需的反應物；裝置E中冷水的作用是冷凝生成的，故答案為：除去氮氣中水蒸氣；熱水；冷水；

（3）由題意可知，反應物是和，產物為和，故方程式為：，故答案為：；

（4）由信息①可知易升華，題中裝置圖中D、E之間的導管太細，易發生堵塞，故應將細導管換成粗導管，故答案為：將連接裝置D、E的細導管改成粗導管；

（5）①溶液中有溶解的氧氣，氧氣可以氧化氧化，若不除去其中溶解的氧氣使生成的 的量增大，產生偏高的誤差，故加熱煮沸；和發生氧化還原生成碘單質和鉻離子，離子方程式為：，故答案為：除去溶解的氧氣，防止將氧化；；

②利用滴定生成，遇淀粉顯藍色，所以可以用淀粉作指示劑；設25.00mL溶液中，由元素守恒及方程式可得關系式：， ，故，所以250mL溶液中 的物質的量為0.00175mol，根據元素守恒可知，所以樣品中 ，故樣品中無水三氯化鉻的質量分數為：，故答案為：淀粉溶液；92.5。