Cr(OH)3常用于顏料、陶瓷、橡膠等工業(yè)。實驗室模擬工業(yè)上以BaCrO4為原料制備Cr(OH)3的主要步驟如下。
(1)制備CrCl3。取一定質(zhì)量的BaCrO4和對應(yīng)量的水加入到如圖所示三頸瓶中,水浴加熱并攪拌,一段時間后同時加入過量濃鹽酸和無水乙醇充分反應(yīng),生成CrCl3并逸出CO2氣體。
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為 C
2H
5OH+4BaCrO
4+20HCl
2CO
2↑+4CrCl
3+13H
2O+4BaCl
2C
2H
5OH+4BaCrO
4+20HCl
2CO
2↑+4CrCl
3+13H
2O+4BaCl
2 。
②在鹽酸與BaCrO4物料配比6:1、80℃條件下攪拌,反應(yīng)30min。探究乙醇理論量倍數(shù)對鉻溶解率及還原率的影響如圖所示[鉻溶解率=×100%,鉻還原率=×100%]。隨著乙醇理論量倍數(shù)的增加,鉻還原率逐漸增加、鉻溶解率幾乎不變,其原因可能是
隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢
隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢
。
(2)制備Cr(OH)3。Cr(III)的存在形態(tài)的物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液pH的分布如圖所示。請補充完整由步驟(1)得到的CrCl3溶液制得Cr(OH)3的實驗方案:取步驟(1)得到的CrCl3溶液,Cr(III)中加入2mol?L-1Ba(OH)2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,過濾后,濾渣中含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3檢驗最后一次洗滌液中不存在Cl-時,可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)3沉淀
Cr(III)中加入2mol?L-1Ba(OH)2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,過濾后,濾渣中含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3檢驗最后一次洗滌液中不存在Cl-時,可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)3沉淀
,低溫烘干,得到Cr(OH)3晶體。實驗中須使用的試劑:2mol?L-1Ba(OH)2溶液、0.1mol?L-1AgNO溶液、0.1mol?L-1HNO3溶液、蒸餾水。
(3)測定Cr(OH)3樣品純度。準(zhǔn)確稱取0.9000g樣品,溶于過量硫酸并配成250.0mL溶液。取25.00mL溶液,用足量(NH4)2S2O8溶液將Cr3+氧化為Cr2O72-,煮沸除去過量的(NH4)2S2O8,冷卻至室溫。再加入過量KI溶液,以淀粉溶液為指示劑,用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液24.00mL(已知反應(yīng):Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。計算Cr(OH)3樣品的純度(寫出計算過程):根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)
3~2Cr
3+~Cr
2O
72-~3I
2~6 S
2O
32-,由Na
2S
2O
3的消耗量,可計算出Cr(OH)
3的量為0.1×24×10
-3×
mol,Cr(OH)
3樣品的純度為
≈91.56%
根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)
3~2Cr
3+~Cr
2O
72-~3I
2~6 S
2O
32-,由Na
2S
2O
3的消耗量,可計算出Cr(OH)
3的量為0.1×24×10
-3×
mol,Cr(OH)
3樣品的純度為
≈91.56%
。【答案】C
2H
5OH+4BaCrO
4+20HCl
2CO
2↑+4CrCl
3+13H
2O+4BaCl
2;隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢;Cr(III)中加入2mol?L
-1Ba(OH)
2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)
3沉淀,過濾后,濾渣中含有Cl
-,用稀HNO
3和AgNO
3檢驗最后一次洗滌液中不存在Cl
-時,可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)
3沉淀;根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)
3~2Cr
3+~Cr
2O
72-~3I
2~6 S
2O
32-,由Na
2S
2O
3的消耗量,可計算出Cr(OH)
3的量為0.1×24×10
-3×
mol,Cr(OH)
3樣品的純度為
≈91.56%