Question

【題目】某化學小組在實驗室選用下圖所示裝置 （夾持裝置略）采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2。

已知：①乙醚的熔點為-116.3℃，沸點為34.6℃。

②Mg和Br2反應非常劇烈，放出大量的熱；MgBr2具有強吸水性；MgBr2能與乙醚發(fā)生反應 MgBr2 +3C2H5OC2H5MgBr2 3C2H5OC2H5。

③不考慮氮氣與鎂的反應

實驗主要步驟如下：

I.選用上述部分裝置，正確連接，檢查裝置的氣密性。向裝置中加入藥品。

II.加熱裝置A，迅速升溫至140℃，并保持140℃加熱一段時間，停止加熱。

III.通入干燥的氮氣，使溴分子緩慢進入裝置B中，直至完全加入。

IV.裝置B中反應完畢后恢復至室溫，過濾，將濾液轉(zhuǎn)移至干燥的燒瓶中，在冰水中冷卻，析出晶體，再過濾得三乙醚合溴化鎂粗產(chǎn)品。

V.用苯洗滌粗產(chǎn)品，過濾，得三乙醚合溴化鎂，將其加熱至160℃分解得無水 MgBr2。

請回答下列問題：

（1）裝置A中使用儀器m的優(yōu)點是____。

（2）步驟I中所選裝置的正確連接順序是a ___ （填小寫字母），裝置D的作用是___。

（3）若加熱裝置A一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片，應該采取的正確操作是____。

（4）實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是_______；

（5）有關步驟V的說法，正確的是_______；

A 可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B 洗滌晶體可選用0℃的苯

C 加熱至160℃的主要目的是除去苯 D 該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴

（6）為測定產(chǎn)品的純度（假定雜質(zhì)不參與反應），可用EDTA （簡寫為Y4-，無色）標準溶液滴定，以絡黑T為指示劑（pH=6.3~11.6時顯藍色，pH>11.6時顯橙色）。已知: Mg2+與絡黑T形成的配合物（Mg2+-絡黑T）呈酒紅色，Mg2+與Y4-形成的MgY2-為無色；在pH約為9的緩沖溶液中滴定，反應的離子方程式為：Mg2+ + Y4-=MgY2-， Mg2+-絡黑T+Y4- =MgY2- +絡黑T。

①判斷滴定終點的現(xiàn)象為_______.

②測定前，先稱取0.2500g無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，加人2滴絡黑T試液作指示劑，用0. 0500 mol·L-1 EDTA標準溶液滴定至終點，消耗EDTA標準溶液25. 00 mL,則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是_________（以質(zhì)量分數(shù)表示）。

（7）實驗中若溫度控制不當，裝置B中會產(chǎn)生CH2Br—CH2Br。請設計實驗驗證 CH2Br—CH2Br的存在：從反應后的混合物中分離提純得到待測樣品，_____________________。（補全實驗操作）

Answer 1

【答案】使系統(tǒng)內(nèi)壓強相等，便于液體順利流下 efbcg（ef可顛倒，bc可顛倒） 防止倒吸 停止加熱，冷卻后補加碎瓷片 防止鎂屑與氧氣反應生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應 BD 當?shù)渭幼詈笠坏?/span>EDTA標準溶液時，溶液由酒紅色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色保持不變 92% 取少量樣品于試管中，加入NaOH溶液，加熱，再加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成，證明有CH2Br-CH2Br。其它合理答案也可

【解析】

根據(jù)實驗步驟，首先需要利用裝置A制取乙醚，反應溫度為140℃，乙醚會成為氣體，將乙醚通入裝置B中進行反應，鎂和溴反應劇烈，可以在A和B之間連接D裝置作為安全瓶，防止倒吸；之后需要通入干燥的氮氣將溴吹入B裝置進行反應，為控制反應劇烈程度，可選用E裝置來通氮氣。

(1)儀器m為恒壓滴液漏斗，可以使系統(tǒng)內(nèi)壓強相等，便于液體順利流下；

(2)根據(jù)分析可知裝置A中生成乙醚后，需要先連接安全瓶，e進氣或f進氣均可，之后需要連接B裝置，在裝置內(nèi)進行反應，b進或c進均可，之后連接E裝置，所以連接順序為efbcg(ef可顛倒，bc可顛倒)；D裝置作為安全瓶，防止倒吸；

(3)若忘記加入碎瓷片，需停止加熱，冷卻后補加碎瓷片；

(4)空氣中有氧氣，鎂屑與氧氣反應生成的MgO會阻礙Mg和Br2的反應；

(5)A．已知：MgBr2具有強吸水性，95%的乙醇中有水，不能用95%的乙醇代替，故A錯誤；

B．為降低產(chǎn)品的溶解損耗，洗滌晶體可選用0℃的苯，故B正確；

C．加熱至160℃的主要目的是分解乙醚合溴化鎂得到溴化鎂，故C錯誤；

D．溴化鎂和乙醚的反應為可逆反應，完全反應后有剩余的乙醚和可能殘留的溴，用苯可以洗去，故D正確；

綜上所述選BD；

(6)①根據(jù)滴定原理，用EDTA(簡寫為Y4-)標準溶液滴定溴化鎂，以鉻黑T(簡寫為In)為指示劑，則指示劑與Mg2+形成酒紅色MgIn-，當EDTA與Mg2+反應完全，溶液顯示鉻黑T的藍色，故終點為：滴入最后一滴EDTA標準液時，溶液由酒紅色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)保持不變；

②依據(jù)方程式Mg2++Y4-=MgY2-，溴化鎂的物質(zhì)的量=0.0500mol/L×0.025L=0.00125mol，則溴化鎂的質(zhì)量為0.00125mol×184g/mol=0.23g，則無水MgBr2產(chǎn)品的純度是×100%=92%；

(7)1,2-二溴乙烷可以在NaOH水解生成NaBr，Br-可與硝酸銀反應生成氮黃色沉淀，據(jù)此可以設計實驗：取少量樣品于試管中，加入NaOH溶液，加熱，再加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成，證明有CH2Br-CH2Br。