Question

【題目】無水三氯化鉻在工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑。某化學(xué)小組在氮?dú)獾姆諊�下�?/span>和在高溫下制備無水三氯化鉻，并測(cè)定所制得產(chǎn)品中三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)原理：

已知：①熔點(diǎn)為83℃，易潮解，易升華，易溶于水，高溫下易被氧氣氧化；

②沸點(diǎn)為57.6℃；

③在堿性條件下，能把氧化為；

在酸性條件下，能把還原為。

回答下列問題：

Ⅰ.氮?dú)獾闹苽?/span>

（1）利用工業(yè)氮?dú)猓ɑ煊?/span>、、）制取純凈干燥的氮?dú)獾膶?shí)驗(yàn)裝置如圖1。按氣流方向（用小寫字母表示）寫出其合理的連接順序：a→________。

Ⅱ.無水三氯化鉻的制備

實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示（加熱、夾持等裝置已略去）。

（2）通入的作用是_____________（寫出2點(diǎn)）。

（3）裝置A和裝置C的燒杯中分別盛放________、________。

（4）制備時(shí)生成的氣體（俗稱光氣）有毒，遇水發(fā)生水解，反應(yīng)方程式為。為了防止污染環(huán)境，用足量的NaOH溶液吸收光氣，其化學(xué)方程式為________________。

（5）圖2裝置中有設(shè)計(jì)不合理的地方，你認(rèn)為應(yīng)該改進(jìn)的措施有______________。

Ⅲ.產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

a.稱取產(chǎn)品，在強(qiáng)堿性條件下，加入過量的30%溶液，小火加熱使完全轉(zhuǎn)化為，繼續(xù)加熱一段時(shí)間；

b.冷卻后加適量的蒸餾水，再滴入適量的濃和濃，使轉(zhuǎn)化為；

c.用新配制的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至橙紅色變淺（反應(yīng)原理：），加入5滴二苯胺磺酸鈉指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由紫藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色且半分鐘內(nèi)不變色即為終點(diǎn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液18.00mL。

回答下列問題：

（6）①上述操作a中“繼續(xù)加熱一段時(shí)間”的目的是________。

②加濃的目的是為了防止指示劑提前變色。若不加濃，則測(cè)得的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________（填“偏低”、“偏高”或“不變”）。

③產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________%（保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 排出空氣、吹出蒸氣、吹出及尾氣熱水 熱水 冷水 裝置B與C之間的導(dǎo)管可能因凝華而發(fā)生堵塞，應(yīng)換為較粗的導(dǎo)管或者在裝置C和D之間連接一個(gè)裝有無水氯化鈣的干燥管（或U形管） 加熱使過量完全分解，以免在酸性條件下，能把還原為 偏低 95.1%

【解析】

利用工業(yè)氮?dú)?混有、、)制取純凈干燥的氮?dú)猓瑲怏w的除雜順序?yàn)?/span>、、，反應(yīng)前通入氮?dú)馐菫榱伺疟M裝置內(nèi)的空氣，反應(yīng)中通入氮?dú)�，是為了�?/span>蒸出，反應(yīng)后通入氮?dú)猓瑢�殘留尾氣吹出進(jìn)行處理，利用氧化還原反應(yīng)計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

⑴利用工業(yè)氮?dú)猓ɑ煊?/span>、、）制取純凈干燥的氮?dú)猓瑲怏w的除雜順序?yàn)?/span>、、，因此通入順序；故答案為：。

⑵反應(yīng)前通入氮?dú)馐菫榱伺疟M裝置內(nèi)的空氣，以免被氧氣氧化；反應(yīng)中通入氮?dú)�，是為了�?/span>蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管中參加反應(yīng)；反應(yīng)后通入氮?dú)�，是為了將硬質(zhì)玻璃管中的產(chǎn)物吹出以提高產(chǎn)率，并將殘留尾氣吹出進(jìn)行處理，避免污染空氣；故答案為：排出空氣、吹出蒸氣、吹出及尾氣熱水。

⑶裝置A的燒杯中盛放熱水使汽化，裝置C的燒杯中盛放冷水使生成的凝華為固體；故答案為：熱水；冷水。

⑷可看成光氣的水解產(chǎn)物和HCl分別與足量NaOH反應(yīng)生成和NaCl，因此化學(xué)方程式為；故答案為：。

⑸裝置B與裝置C之間的導(dǎo)管可能因凝華而發(fā)生堵塞，應(yīng)該換為較粗的導(dǎo)管。為了防止三氯化鉻潮解，在裝置C和D之間連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管(或U形管)；故答案為：裝置B與C之間的導(dǎo)管可能因華而發(fā)生堵塞，應(yīng)換為較粗的導(dǎo)管或者在裝置C和D之間連接一個(gè)裝有無水氯化鈣的干燥管(或U形管)。

⑹①加熱使過量完全分解，以免在酸性條件下，把還原為；故答案為：加熱使過量完全分解，以免在酸性條件下，能把還原為。

②若指示劑提前變色，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積將偏小，則測(cè)得的含量偏低；故答案為：偏低。

③由離子方程式可知

，，故該實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；故答案為：95.1%。