Question

三氯化鉻是化學合成中的常見物質，三氯化鉻易升華，在高溫下能被氧氣氧化，堿性條件下能被H₂O₂氧化為Cr（Ⅵ）．制三氯化鉻的流程如下：

（1）重鉻酸銨分解產生的三氧化二鉻（Cr₂O₃難溶于水）需用蒸餾水洗滌的原因

除去其中可溶性雜質

，如何用簡單方法判斷其已洗滌干凈

最后一次洗滌的流出液呈無色

．
（2）已知CCl₄沸點為57.6℃，為保證穩定的CCl₄氣流，適宜的加熱方式是

水浴加熱（并用溫度計指示溫度）

．
（3）用如圖裝置制備CrCl₃時，主要步驟包括：
①將產物收集到蒸發皿中；
②加熱反應管至400℃，開始向三頸燒瓶中通入氮氣，使CCl₄蒸氣經氮氣載入反應室進行反應，繼續升溫到650℃；
③三頸燒瓶中裝入150mLCCl₄，并加熱CCl₄，溫度控制在50～60℃之間；
④反應管出口端出現了CrCl₃升華物時，切斷加熱管式爐的電源；
⑤停止加熱CCl₄，繼續通入氮氣；
⑥檢查裝置氣密性．
正確的順序為：⑥→③→

②④⑤①

．

（4）已知反應管中發生的主要反應有：Cr₂O₃+3CCl₄→2CrCl₃+3COCl₂，因光氣劇毒，實驗需在通風櫥中進行，并用乙醇處理COCl₂，生成一種含氧酸酯（C₅H₁₀O₃），用乙醇處理尾氣的化學方程式為

COCl₂+2C₂H₅OH→C₂H₅OCOC₂H₅+2HCl

．
（5）樣品中三氯化鉻質量分數的測定
稱取樣品0.3300g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中．移取25.00mL于碘量瓶（一種帶塞的錐形瓶）中，加熱至沸后加入1gNa₂O₂，充分加熱煮沸，適當稀釋，然后加入過量的2mol/LH₂SO₄至溶液呈強酸性，此時鉻以Cr₂O₇^2-存在，再加入1.1gKI，密塞，搖勻，于暗處靜置5分鐘后，加入1mL指示劑，用0.0250mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至終點，平行測定三次，平均消耗標準硫代硫酸鈉溶液24.00mL．
已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI．
①該實驗可選用的指示劑名稱為

淀粉

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②移入碘量瓶的CrCl₃溶液需加熱煮沸，加入Na₂O₂后也要加熱煮沸，其主要原因是

除去其中溶解的氧氣，防止氧氣將I^-氧化，產生偏高的誤差

．
③樣品中無水三氯化鉻的質量分數為

96.1%

．

Answer 1

分析：（1）重鉻酸銨分解不完全，還可能含有其它可溶性雜質；因為（NH₄）₂Cr₂O₇顯桔紅色，所以可以提供顏色來判斷．
（2）因為CCl₄沸點為76.8℃，溫度比較低，因此保證穩定的CCl₄氣流，可以通過水浴加熱來控制其流量．
（3）由（4）可知反應制備原理為Cr₂O₃+3CCl₄→2CrCl₃+3COCl₂，四氯化碳在管式爐中反應管與Cr₂O₃反應，反應管出口端出現了CrCl₃升華物時，切斷加熱管式爐的電源，停止加熱CCl₄，繼續通入氮氣，將產物收集到蒸發皿．
（4）由分子式可知，COCl₂中的2個Cl原子被2個-OC₂H₅代替，故乙醇與COCl₂發生取代反應，-OC₂H₅取代氯原子生成C₂H₅OCOC₂H₅與HCl．
（5）①利用Na₂S₂O₃滴定生成I₂，I₂遇淀粉顯藍色，可以用淀粉作指示劑．
②溶液中有溶解的氧氣，氧氣可以氧化I^-氧化，若不除去其中溶解的氧氣使生成的I₂的量增大，產生偏高的誤差．
③由Cr元素守恒及方程式可得關系式2Cr³⁺+～Cr₂O₇^2-～3I₂～6Na₂S₂O₃，根據關系式計算．

解答：解：（1）重鉻酸銨分解不完全，還可能含有其它可溶性雜質，用蒸餾水洗滌除去其中可溶性雜質；
因為（NH₄）₂Cr₂O₇顯桔紅色，最后一次洗滌的流出液呈無色，說明洗滌干凈．
故答案為：除去其中可溶性雜質；最后一次洗滌的流出液呈無色．
（2）因為CCl₄沸點為76.8℃，溫度比較低，因此保證穩定的CCl₄氣流，可以通過水浴加熱來控制其流量，并用溫度計指示溫度．
故答案為：水浴加熱（并用溫度計指示溫度）．
（3）由（4）可知反應制備原理為Cr₂O₃+3CCl₄→2CrCl₃+3COCl₂，四氯化碳在管式爐中反應管與Cr₂O₃反應，反應管出口端出現了CrCl₃升華物時，切斷加熱管式爐的電源，停止加熱CCl₄，繼續通入氮氣，將產物收集到蒸發皿，故操作順序為：⑥→③→②→④→⑤→①．
故答案為：②④⑤①
（4）由分子式可知，COCl₂中的2個Cl原子被2個-OC₂H₅代替，故乙醇與COCl₂發生取代反應，-OC₂H₅取代氯原子生成C₂H₅OCOC₂H₅與HCl，反應方程式為COCl₂+2C₂H₅OH→C₂H₅OCOC₂H₅+2HCl．
故答案為：COCl₂+2C₂H₅OH→C₂H₅OCOC₂H₅+2HCl．
（5）①利用Na₂S₂O₃滴定生成I₂，I₂遇淀粉顯藍色，可以用淀粉作指示劑，I₂反應完畢藍色褪去．
故答案為：淀粉．
②溶液中有溶解的氧氣，氧氣可以氧化I^-氧化，若不除去其中溶解的氧氣使生成的I₂的量增大，產生偏高的誤差，故加熱煮沸，其主要原因是：除去其中溶解的氧氣，防止氧氣將I^-氧化，產生偏高的誤差．
故答案為：除去其中溶解的氧氣，防止氧氣將I^-氧化，產生偏高的誤差．
③令25.00mL溶液中n（Cr³⁺），由Cr元素守恒及方程式可得關系式2Cr³⁺+～Cr₂O₇^2-～3I₂～6Na₂S₂O₃，根據關系式計算．
2Cr³⁺+～Cr₂O₇^2-～3I₂～6Na₂S₂O₃，
2                     6
n（Cr³⁺）            0.0250mol/L×0.024L
故n（Cr³⁺）=0.0250mol/L×0.024L×

1

3

所以250mL溶液中n′（Cr³⁺）=0.0250mol/L×0.024L×

1

3

×

250mL

25mL

=0.002mol，根據Cr元素守恒可知n（CrCl₃）=n′（Cr³⁺）=0.002mol，所以樣品中m（CrCl₃）=0.002mol×158.5g/mol=0.317g，故樣品中無水三氯化鉻的質量分數為

0.317g

0.33g

×100%=96.1%．
故答案為：96.1%．

點評：本題考查學生對的實驗方案原理的理解與評價、物質組成含量的測定、滴定應用、化學計算等，題目難度較大，理清實驗原理是關鍵，是對學生綜合能力想考查，需要學生具備扎實的基礎知識．