Question

【題目】某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)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(wú)水MgBr2。

已知：①乙醚的熔點(diǎn)為-116.3℃，沸點(diǎn)為34.6℃。

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

③不考慮氮?dú)馀c鎂的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)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(shí)間，停止加熱。

III.通入干燥的氮?dú)�，使溴分子緩慢進(jìn)入裝置B中，直至完全加入。

IV.裝置B中反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫，過(guò)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(guò)濾得三乙醚合溴化鎂粗產(chǎn)品。

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

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)裝置A中使用儀器m的優(yōu)點(diǎn)是_______；

(2)步驟I中所選裝置的正確連接順序是a _____(填小寫(xiě)字母)，裝置D的作用是____；

(3)若加熱裝置A一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是________；

(4)實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是___________；

(5)有關(guān)步驟V的說(shuō)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(cè)定產(chǎn)品的純度(假定雜質(zhì)不參與反應(yīng))，可用EDTA (簡(jiǎn)寫(xiě)為Y4-，無(wú)色)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以絡(luò)黑T為指示劑(pH=6.3~11.6時(shí)顯藍(lán)色，pH＞11.6時(shí)顯橙色)。已知: Mg2+與絡(luò)黑T形成的配合物(Mg2+-絡(luò)黑T)呈酒紅色，Mg2+與Y4-形成的MgY2-為無(wú)色；在pH約為9的緩沖溶液中滴定，反應(yīng)的離子方程式為：Mg2+ + Y4-=MgY2-，Mg2+-絡(luò)黑T+Y4- =MgY2- +絡(luò)黑T。

①判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為____________________；

②測(cè)定前，先稱(chēng)取0.2500g無(wú)水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，加人2滴絡(luò)黑T試液作指示劑，用0.0500 mol·L-1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL，則測(cè)得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是___(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。

Answer 1

【答案】使系統(tǒng)內(nèi)壓強(qiáng)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(bǔ)加碎瓷片 防止鎂屑與氧氣反應(yīng)生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應(yīng) BD 當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏?/span>EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色保持不變 92%

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，首先需要利用裝置A制取乙醚，反應(yīng)溫度為140℃，乙醚會(huì)成為氣體，將乙醚通入裝置B中進(jìn)行反應(yīng)，鎂和溴反應(yīng)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?dú)鈱�溴吹�?/span>B裝置進(jìn)行反應(yīng)，為控制反應(yīng)劇烈程度，可選用E裝置來(lái)通氮?dú)�，�?jù)此分析解答。

(1)儀器m為恒壓滴液漏斗，可以使系統(tǒng)內(nèi)壓強(qiáng)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(jìn)氣或f進(jìn)氣均可，之后需要連接B裝置，在裝置內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，b進(jìn)或c進(jìn)均可，之后連接E裝置，所以連接順序?yàn)?/span>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(bǔ)加碎瓷片；

(4)空氣中有氧氣，鎂屑與氧氣反應(yīng)生成的MgO會(huì)阻礙Mg和Br2的反應(yīng)；

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

D．溴化鎂和乙醚的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，完全反應(yīng)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(jiǎn)寫(xiě)為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溴化鎂，以鉻黑T(簡(jiǎn)寫(xiě)為In)為指示劑，則指示劑與Mg2+形成酒紅色MgIn-，當(dāng)EDTA與Mg2+反應(yīng)完全，溶液顯示鉻黑T的藍(lán)色，故終點(diǎn)為：滴入最后一滴EDTA標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)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(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是×100%=92%。