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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷56
三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。工业上利用铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2]制三氯化铬的流程如下:

已知:CrO3为暗红色或暗紫色斜方结晶体,易潮解,易溶于水、乙醇、乙醚,具有强氧化性。请回答:
(1)步骤I氧化碱熔所需要的主要仪器可选择___________
A.石英坩埚     B.铁坩埚     C.氧化铝坩埚   D.瓷坩埚
(2)步骤I中的化学方程式___________
(3)步骤IV洗涤CrO3晶体时,最合适的洗涤剂是___________
A.乙醇   B.浓盐酸     C.浓硝酸   B.浓硫酸
(4)在该制备流程中多次用到了抽滤操作,下列关于抽滤说法不正确的是___________
A.步骤IV抽滤时可选用滤纸,其大小应略小于布氏漏斗内径但又能将全部小孔盖住
B.抽滤操作在连接仪器时应将橡胶塞用力压入吸滤瓶,但橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的
C.洗涤沉淀时应关小水龙头,使洗涤剂缓慢通过沉淀物
D.洗涤完成后应将布氏漏斗从吸滤瓶上取下,左手握布氏漏斗,倒转,用右手“拍击”左手,使固体连同滤纸一起落入洁净的表面皿上,揭去滤纸,再对固体做烘干处理
(5)三氯化铬纯度的测定:准确称量0.1000g样品于锥形瓶中,加适量的2mol·L-1NaOH溶液,小火加热20min,使其完全转变成绿色沉淀Cr(OH)3。冷却后加足量的30%H2O2,小火加热至绿色沉淀完全溶解,继续加热一段时间。冷却后酸化,再用0.1000mol·L-1的硫酸亚铁铵溶液滴定至终点,共消耗硫酸亚铁铵溶液12.00mL。已知:2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO+8H2O。试回答:
绿色沉淀完全溶解后继续加热一段时间的目的是___________
20-21高二下·浙江·阶段练习
知识点:物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备抽滤 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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三草酸合-铁(III)酸钾K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O (Mr=491)为绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂。110℃下可失去结晶水,230℃时即分解,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。以硫酸亚铁铵为原料制备三草酸合铁(III)酸钾晶体的流程如下所示:

请回答下列问题:
(1)实验室中也可用Fe3+盐代替硫酸亚铁铵来制备该晶体,需先用碱液沉淀Fe3+,若用同浓度的NaOH溶液或氨水通过相同操作来沉淀,选择______能获得颗粒较大的Fe(OH)3
(2)氧化过程中采用水浴加热,控制最佳温度为40℃,理由是_______,发生反应的化学方程式为_______。氧化完全后需将所得溶液煮沸,目的是__________________
(3)关于过程X的下列说法中不正确的是________________
A.可采用冷却和向溶液中加入乙醇的方法促使晶体析出
B.为了快速得到较干燥的固体,可以采用抽滤的方法
C.洗涤晶体时,可先用少量水洗,再用乙醇洗
D.可用加热烘干的方法得到较干燥的晶体
(4)为了分析产品纯度,进行如下操作:
准确称取产品0.9350g,配制成250mL溶液。每次移取25.00mL置于锥形瓶中,加入足量稀H2SO4酸化,将C2O42-转化为H2C2O4,用0.0100mol/LKMnO4溶液滴定至终点,现象是_______。平行测定三次,消耗KMnO4的体积分别为20.02mL,19.98mL,20.00mL,则所得粗产品的纯度为_________________。(已知:5 H2C2O4+2 MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O)
1,6-己二酸是常用的化工原料,实验室利用图中的装置(夹持装置已省略),以环己醇和硝酸为原料制备1,6-己二酸。反应原理为:
+2HNO3+2NO2↑+2H2O
+6HNO3HOOC(CH2)4COOH+6O2↑+3H2O

相关物质的物理性质见表:
物质相对分子质量密度/(g•mL-1)溶解性
环己醇1000.962可溶于水、乙醇、乙醚
1,6-己二酸1461.360微溶于冷水,易溶于乙醇
NH4VO31172.326微溶于冷水,溶于热水
实验步骤如下:
I.向三颈烧瓶中加入0.03gNH4VO3固体和18mL浓HNO3(略过量),向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇。
II.将三颈烧瓶放入水浴中,磁力搅拌并加热至50℃;移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇,调节滴加环己醇的速度,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕。
III.将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100L烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,____,干燥,得到粗产品。
IV.1,6-己二酸粗产品的提纯。
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为____(填字母)。
A.50mLB.100mLC.500mLD.1000mL
(2)仪器A的名称为____,其作用是____
(3)若步骤II中控制水浴温度不当,未滴加环己醇前就会观察到有红棕色气体生成,原因为____。滴加环己醇的过程中,若温度过高,可用冷水浴冷却维持50~60℃,说明该反应的H____(填“>”或“<”)0。
(4)实验中用到的减压过滤装置如图所示,下列操作不正确的是____
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(5)将步骤III补充完整:____。步骤IV提纯方法的名称为____
(6)下列说法不正确的是____
A.反应完成后,倒反应液时要在通风橱中进行
B.反应时,温度计水银球应置于三颈烧瓶中液面以下
C.装置B中发生非氧化还原反应
D.常用质谱法进行1,6-己二酸相对分子质量的测定
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]3H2O为绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
I.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制备
①将5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体溶于20mL水中,加入5滴6 mol·L1H2SO4酸化,加热溶解,搅拌下加入25mL饱和H2C2O4溶液,加热,静置,待黄色的FeC2O4沉淀完全以后,倾去上层清液,倾析法洗涤沉淀2-3次。
②向沉淀中加入10mL饱和草酸钾溶液,水浴加热至40℃,用滴管缓慢滴加12mL5%H2O2,边加边搅拌并维持在40℃左右,溶液成绿色并有棕色的沉淀生成。
③加热煮沸一段时间后,再分两批共加入8mL饱和H2C2O4溶液(先加5mL,后慢慢滴加3mL)此时棕色沉淀溶解,变为绿色透明溶液。
④向滤液中缓慢加入10mL95%的乙醇,这时如果滤液浑浊可微热使其变清,放置暗处冷却,结晶完全后,抽滤,用少量洗涤剂洗涤晶体两次,抽干,干燥,称量,计算产率。
已知制备过程中涉及的主要反应方程式如下:步骤②6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3,步骤③2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O,请回答下列各题:
(1)简述倾析法的适用范围______________,步骤③加热煮沸的目的是_______________
(2)下列物质中最适合作为晶体洗涤剂的是____________________(填编号)。
A.冷水          B.丙酮          C.95%的乙醇       D.无水乙醇
(3)有关抽滤如图,下列说法正确的是_____________
   
A.选择抽滤主要是为了加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.右图所示的抽滤装置中,只有一处错误,即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口
C.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出
D.抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头,以防倒吸
Ⅱ.纯度的测定
称取1.000g产品,配制成250mL溶液,移取25.00mL溶液,酸化后用标定浓度为0.01000 mol·L1的高锰酸钾溶液滴定至终点,三次平行实验平均消耗高锰酸钾溶液24.00mL。
(4)滴定涉及反应的离子方程式:___________________________________
(5)计算产品的纯度_____________________(用质量百分数表示)。(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的相对分子质量为491)

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