Question

10．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 反應完畢后恢復至常溫，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0℃，析出晶體，再過濾得三乙醚溴化鎂粗品．
步驟4 室溫下用苯溶解粗品，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：①Mg與Br₂反應劇烈放熱；MgBr₂具有強吸水性．
②MgBr₂+3C₂H₅OC₂H₅?MgBr₂•3C₂H₅OC₂H₅
請回答：
（1）儀器A的名稱是干燥管．實驗中不能用干燥空氣代替干燥N₂，原因是防止鎂屑與氧氣反應，生成的MgO阻礙Mg和Br₂的反應．
（2）如將裝置B改為裝置C（圖2），可能會導致的后果是會將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱而存在安全隱患．
（3）步驟3中，第一次過濾除去的物質(zhì)是鎂屑．
（4）有關步驟4的說法，正確的是BD．
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
（5）為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA（簡寫為Y）標準溶液滴定，反應的離子方程式：
Mg²⁺+Y^4-═MgY^2-
①滴定前潤洗滴定管的操作方法是從滴定管上口加入少量待測液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復2-3次．
②測定時，先稱取0.2500g無水MgBr₂產(chǎn)品，溶解后，用0.0500mol•L^-1的EDTA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97.5%（以質(zhì)量分數(shù)表示）．

Answer 1

分析 （1）儀器A為干燥管，空氣中含氧氣會和鎂發(fā)生反應生成氧化鎂會阻礙鎂與溴單質(zhì)的反應；
（2）將裝置B改為C裝置，當干燥的氮氣通入，會使氣壓變大，將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱存在安全隱患；
（3）反應完畢后恢復至常溫，過濾除去固體為鎂屑；
（4）A.95%的乙醇中含有水，溴化鎂有強烈的吸水性；
B．加入苯的目的是除去乙醚和溴，洗滌晶體用0°C的苯，可以減少產(chǎn)品的溶解；
C．加熱至160°C的主要目的是分解三乙醚合溴化鎂得到溴化鎂；
D．室溫下用苯溶解粗品，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，該步驟是為了除去乙醚和溴；
（5）①滴定前潤洗滴定管是需要從滴定管上口加入少量待測液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體濕潤內(nèi)壁，潤洗2-3次；
②依據(jù)方程式Mg²⁺+Y^4-═MgY^2-分析，溴化鎂的物質(zhì)的量=EDTA標準溶液物質(zhì)的量，結合n=$\frac{m}{M}$計算得到溴化鎂的質(zhì)量，純度=$\frac{純物質(zhì)質(zhì)量}{樣品質(zhì)量}$×100%；

解答 解：（1）儀器A為干燥管，本實驗要用鎂屑和液溴反應生成溴化鎂，所以裝置中不能有能與鎂反應的氣體，例如氧氣，所以不能用干燥的空氣代替干燥的氮氣，故答案為：防止鎂屑與氧氣反應生成的氧化鎂阻礙Mg和Br₂的反應，
故答案為：干燥管；防止鎂屑與氧氣反應，生成的MgO阻礙Mg和Br₂的反應；
（2）將裝置B改為C裝置，當干燥的氮氣通入，會使氣壓變大，將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱存在安全隱患，裝置B是利用干燥的氮氣將溴蒸氣帶入三頸瓶中，反應可以容易控制防止反應過快，
故答案為：會將液溴快速壓入三頸瓶，反應過快大量放熱而存在安全隱患；
（3）步驟3過濾出去的是不溶于水的鎂屑，
故答案為：鎂屑；
（4）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°C的苯，可以減少產(chǎn)品的溶解，故B正確；
C．加熱至160°C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；
故選BD，
故答案為：BD；
（5）①滴定前潤洗滴定管是需要從滴定管上口加入少量待測液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體濕潤內(nèi)壁，然后從下步放出，重復2-3次，
故答案為：從滴定管上口加入少量待測液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復2-3次；
②依據(jù)方程式Mg²⁺+Y^4-═MgY^2-分析，溴化鎂的物質(zhì)的量=0.0500mol/L×0.02650L=0.001325mol，則溴化鎂的質(zhì)量為0.001325mol×184g/mol=0.2438g，溴化鎂的產(chǎn)品的純度=$\frac{0.2438g}{0.2500g}$×100%=97.5%，
故答案為：97.5%；

點評 本題考查了物質(zhì)制備實驗方案的設計、混合物的計算、物質(zhì)分離提純的綜合應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．