1.(2018·全国卷Ⅰ)醋酸亚铬[
Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是__________________。仪器a的名称是________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为____________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是________。
(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是____________;
d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点_____________________________________。
【解析】(1)因醋酸亚铬[Cr·2H2O]在气体分析中用作氧气吸收剂,故其很容易吸收氧气而发生反应,所以蒸馏水经煮沸后迅速冷却的目的就是去除水中溶解的氧气;仪器a的名称是分液漏斗。
(2)根据题干描述,c中溶液主要发生锌与三氯化铬电离出的三价铬离子反应生成二价铬离子,所以发生反应的离子方程式为Zn+2Cr3+
Zn2++2Cr2+,c中产生的气体是锌粒与盐酸反应产生的氢气,其作用是排除c中的空气,防止二价铬再被氧化。
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于c中仍然产生氢气,产生的氢气导致c中的压强变大,将c中的液体压入d中,与d中的醋酸钠溶液反应生成醋酸亚铬。根据醋酸亚铬的性质,其难溶于冷水,所以可以将得到的溶液冷却,降低醋酸亚铬的溶解度,使醋酸亚铬以沉淀的形式析出,然后过滤、洗涤将其分离出来。
(4)由于醋酸亚铬很容易吸收空气中的氧气,d装置是一个敞开体系,与空气接触,可能导致醋酸亚铬被氧化。
答案:(1)去除水中溶解的氧气 分液漏斗
(2)① Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+ ②排除c中空气
(3)c中产生H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤
(4)d装置为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
