【題目】(I)無水MgBr2可用作催化劑實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2,裝置如圖1。

主要步驟如下:

步驟1 三頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚;裝置B中加入15mL液溴。

步驟2緩慢通入干燥的氮氣,直至溴完全導入三頸瓶中。

步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過濾除去鎂,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0℃,析出晶體,再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。

步驟4常溫下用苯溶解粗品,冷卻至0℃,析出晶體,過濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160℃分解得無水MgBr2產(chǎn)品。

已知:①MgBr2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強吸水性。

②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5

請回答:

(1)儀器A的名稱是____________。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是___________。

(2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會導致的后果是_______________________。

(3)有關(guān)步驟4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

(4)為測定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡寫為Y)標準溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式:Mg2++Y4-=MgY2-

①滴定前潤洗滴定管的操作方法是____________________________。

②測定前,先稱取0.2500g無水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.0500mol·L-1EDTA標準溶液滴定至終點,消耗EDTA標準溶液26.50mL,則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是________________________(以質(zhì)量分數(shù)表示)。

(II)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時按如下化學方程式分解:

2Mg5Al3(OH)19(H2O)4=27H2O+10MgO+3Al2O3

(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)__________________、_____________________;

(2)用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理________________________________。

【答案】干燥管 防止鎂屑與氧氣反應(yīng),生成MgO雜質(zhì) 會將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患 BD 從滴定管上口加入少量待測液,平斜著緩慢轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕整支滴管內(nèi)壁,然后從下口放出,重復(fù)2--3 97.5% 分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)降溫 且生成的氧化鎂、氧化鋁附著表面隔絕空氣,水蒸氣稀釋空氣 Al2O3 +2OH- =2AlO2-+ H2O

【解析】

考查實驗方案設(shè)計與評價,(I)(1)根據(jù)儀器A的特點,儀器A為干燥管;空氣中含有氧氣,能與金屬鎂反應(yīng)生成MgO,不能用干燥空氣代替N2的原因是防止鎂與氧氣反應(yīng),生成MgO;(2)因為Mg與液溴反應(yīng)劇烈放熱,因此裝置B改為裝置C,導致會將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患;(3)A、95%的乙醇中含有水,溴化鎂有強烈的吸水性,故A錯誤;B、加入苯的目的是除去乙醚和溴,洗滌晶體用0℃的苯,可以減少產(chǎn)品的溶解,故B正確;C、加熱至160℃的主要目的是分解三乙醚合溴化鎂得到溴化鎂,不是為了除去苯,故C錯誤;D、該步驟是為了除去乙醚和溴,故D正確;(4)①從滴定管上口加入少量待測液,平斜著緩慢轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕整支滴管內(nèi)壁,然后從下口放出,重復(fù)2--3次;②根據(jù)反應(yīng)方程式,n(MgBr2)=26.50×103×0.05mol=1.325×103mol,其質(zhì)量為1.325×103×184g=0.2438g產(chǎn)品的純度為0.2438/0.2500×100%=97.52%;(II)(1)根據(jù)反應(yīng)方程式,生成氧化鎂、氧化鋁附著在表面隔絕空氣,水蒸氣稀釋空氣,分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),可以降溫;(2)氧化鋁是兩性氧化物,氧化鎂為堿性氧化物,因此除去氧化鋁用NaOH溶液,離子反應(yīng)是Al2O3+2OH=2AlO2+H2O。

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②Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O

③某些物質(zhì)的溶解度(S)如下表所示。

T℃

20

40

60

80

S(Li2CO3)/g

1.33

1.17

1.01

0.85

S(Li2SO4)/g

34.2

32.8

31.9

30.7

④Fe3+完全沉淀時pH為3.4

(1)為提高原料浸出速率,除升高溫度外還可采取的措施是__________(任寫一條)。

(2)在濾液1中加入H2O2的目的是__________(用離子方程式表示);調(diào)節(jié)pH最佳試劑是__________(填序號 )。

A.CuO B.CuCO3 C.MgO D.NH3·H2O

(3)從濾渣中分離出Al2O3的流程如下圖所示,請寫出生成沉淀的離子方程式__________。

(4)向濾液2中加入Na2CO3溶液的作用是__________

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(3)電解液中的H+_____(填“a”或“b”)極移動;

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混合氣體的密度容器內(nèi)氣體的壓強混合氣體的總物質(zhì)的量④B物質(zhì)的量濃度

A. ①④ B. ②③ C. ②③④ D. 只有

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