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高考化学无机实验制备有关氯化铬的综合实验
1.氯化铬()是重要的铬盐,某实验小组利用如图所示装置在实验室制备(夹持装置略去)。已知:微溶于水、易潮解;铬粉在空气中灼烧生成,与盐酸反应生成氯化亚铬()。
请回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管的作用为_______。
(2)装置C中的试剂X是_______。
(3)装置E的作用为_______、_______。
(4)按照气流由左到右的方向,上述装置接口合理的连接顺序为a→_______(填标号)。
(5)含量的测定:准确称取固体样品,加水配成溶液,量取溶液于硝量瓶中,加入一定量的过氧化钠,待溶液由绿色变为黄色后,充分加热者沸。冷却后滴加溶液使溶液显酸性,再向橙色溶液中加入过量溶液,其反应的离子方程式为_______,充分反应后以淀粉作指示剂。用溶液滴定,滴定终点消耗溶液,则样品中的质量分数为_______(用含c、V、m的式子表示)[已知:,]
2.三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铭易升华,易水解,在高温下能被氧气氧化。制备过程发生的主要反应为,
已知:(俗称光气)有毒,遇水发生水解。
三氯化铬制备流程如下:
还原反应在图甲中进行,制备过程在图乙中进行。
(1)图甲中仪器b的名称为_______。
(2)制备时,向三颈烧瓶中通入的作用为①_______;②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应。
(3)无水的作用是_______。
(4)装置E用来收集产物,实验过程中若D处出现堵塞,通过_______(填操作),使实验能继续进行。
(5)G中会生成两种盐,化学式为_______。
(6)测定产品中质量分数的实验步骤如下:
步骤I.取产品在强碱性条件下,加入过量的溶液,小火加热完全转化为,继续加热一段时间。
步骤II.滴入适量的浓硫酸和浓磷酸,使转化为,冷却后加适量的蒸馏水配成溶液;
步骤III.取溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液(已知被还原为)。
①步骤II中转化为的离子方程式为_______。
②选用图中_______(填“甲”或“乙”)盛装标准溶液。
③产品中的质量分数为_______。
④若步骤Ⅲ中所用标准溶液已变质,将导致质量分数测定值___(填“偏高”、“偏低或“无影响”)。
3.氮化铬(CrN)熔点高、硬度大,常用作耐磨材料。某校化学兴趣小组在实验室用无水氯化铬()与氨气在高温下反应制备氮化铬。回答下列问题:
【实验一】制备无水氯化铬
反应原理为:。相关实验装置如下图(夹持装置略)。
已知:①的沸点是76.8℃。
②有毒,遇水发生水解反应。
实验的主要操作步骤有:
a、水浴加热并维持A的温度在60~65℃
b、打开K,通入并保证锥形瓶中每分钟有250个左右的气泡逸出
c、点燃B处酒精喷灯,使瓷舟温度升至720℃左右,反应一定时间
d、一段时间后停止通入
e、先后停止加热A、B,冷却,并继续通入一段时间的
(1)上述操作步骤的先后顺序为:___________。
a→___________→___________→___________→___________。
(2)装置A中锥形瓶采用水浴加热的原因是___________。
(3)D中盛有过量NaOH溶液,用化学反应方程式说明D的作用:___________。
【实验二】制备氮化铬
校化学兴趣小组设计如下装置在实验室制备氮化铬(加热及夹持装置略)。
(4)a仪器的名称:___________。
(5)写出E中所发生反应的化学方程式:___________。
(6)F的作用为___________。
【实验三】测产品氮化铬的纯度
(7)向8.8g所得产品中加入足量氢氧化钠溶液(杂质与氢氧化钠溶液不反应),然后通入水蒸气将氨气全部蒸出,将氨气用60mL溶液完全吸收,剩余的硫酸用10mLNaOH溶液恰好中和,则所得产品中氮化铬的纯度为___________。
4.三氯化铬(CrCl3,熔点83℃,易升华、水解,高温下易被氧气氧化)是合成其他铬盐的重要原料,在无机和有机合成中有重要作用,某同学在实验室加热Cr2O3与CCl4制备CrCl3。
(1)基态Cr原子核外有_______种能量不同的电子。
(2)Cr2O3的制备:将一定量的重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]放入坩埚中加热分解生成Cr2O3、N2和H2O。上述反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______。
(3)CrCl3的制备装置如图所示:
①仪器X的名称为_______。
②实验时,点燃酒精灯前需要先通入一段时间的N2,其目的是_______。
③装置B试管中除了生成CrCl3外,还有光气(COCl2)生成,光气有毒,与水反应生成大量酸雾,装置D烧杯中反应的化学方程式为_______。
(4)产品中CrCl3质量分数的测定,步骤如下:
(ⅰ