重鉻酸鉀(K
2Cr
2O
7)是一種強(qiáng)氧化劑,在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中都有廣泛應(yīng)用。
(1)實(shí)驗(yàn)室可用Cr
2O
3和KClO
3制備重鉻酸鉀,具體步驟如下:
①取過(guò)量Na
2CO
3粉末放入右圖所示裝置中,加熱至融化。圖中儀器a的名稱是
坩堝
坩堝
。
②稱取一定質(zhì)量的CrO
3和KClO
3固體,研磨后加入到熔融的Na
2CO
3中,灼燒35mn后得到含鉻酸鈉(Na
2CrO
4)的固體及一種常見(jiàn)無(wú)色氣態(tài)化合物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CrO
3+KClO
3+2Na
2CO
32Na
2CrO
4+KCl+CO
2↑
CrO
3+KClO
3+2Na
2CO
32Na
2CrO
4+KCl+CO
2↑
。
③取出反應(yīng)后的固體,加入少量水,加熱至沸騰,稍冷后過(guò)濾,將所得濾液倒入蒸發(fā)皿中,加入3mol?L
-1H
2SO
4溶液至pH<5.寫出用pH試紙測(cè)溶液pH的操作
用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)滴于試紙的中部,半分鐘內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比
用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)滴于試紙的中部,半分鐘內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比
。
④再加入適量氯化鉀,發(fā)生反應(yīng)Na
2Cr
2O
7+2KCl=K
2Cr
2O
7↓+2NaCl。
⑤加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到重鉻酸鉀晶體。
(2)工業(yè)上也可用電解鉻酸鉀的方法制備重鉻酸鉀(2CrO
42-+2H
+?Cr
2O
72-+H
2O),電極為鈦基復(fù)合電極,反應(yīng)原理如圖所示。
①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式
2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O或4CrO42--=2Cr2O72-+O2↑
2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O或4CrO42--=2Cr2O72-+O2↑
。
②該電解池中應(yīng)選擇
陽(yáng)
陽(yáng)
(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。
(3)已知:固體Cr
2O
3灼熱時(shí)呈棕色,冷卻后為綠色,不溶于水,也不溶于酸。鉻酸銀為磚紅色固體,難溶于水。選用下列試劑及用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)重鉻酸鉀的熱分解產(chǎn)物(4K
2Cr
2O
74K
3CrO
4+3O
2↑+2Cr
2O
3)
試劑及用品:鹽酸、AgNO
3溶液、酒精燈、木條
實(shí)驗(yàn)步驟 |
現(xiàn)象 |
①取重鉻酸鉀晶體于硬質(zhì)玻璃管中,用酒精噴燈加熱 |
②固體逐漸變成棕色 |
③用排水集氣法收集產(chǎn)生的無(wú)色氣體, 將帶火星的木條伸入集氣瓶 將帶火星的木條伸入集氣瓶 |
④ 木條復(fù)燃 木條復(fù)燃 |
⑤取冷卻后的固體, 加水溶解、過(guò)濾,取濾液,滴加少量AgNO3溶液 加水溶解、過(guò)濾,取濾液,滴加少量AgNO3溶液 |
⑥產(chǎn)生磚紅色沉淀 |
【答案】坩堝;CrO
3+KClO
3+2Na
2CO
32Na
2CrO
4+KCl+CO
2↑;用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)滴于試紙的中部,半分鐘內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比;2H
2O-4e
-=O
2↑+4H
+或4OH
--4e
-=O
2↑+2H
2O或4CrO
42--=2Cr
2O
72-+O
2↑;陽(yáng);將帶火星的木條伸入集氣瓶;木條復(fù)燃;加水溶解、過(guò)濾,取濾液,滴加少量AgNO
3溶液