Question

8．研究物質(zhì)的合成或制備是有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)的重要任務(wù)之一．
（1）某實(shí)驗(yàn)小組探究實(shí)驗(yàn)室制備無水氯化鎂的方法，設(shè)計了圖1裝置．

①分液漏斗中的A物質(zhì)是濃硫酸 （填試劑名稱）．
②利用中學(xué)常見的儀器，空白方框內(nèi)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)裝置．
可選擇的試劑有：A．稀NaOH溶液      B．無水氯化鈣      C．稀硫酸      D．濃硫酸
③假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中MgCl₂•6H₂O未水解，不用任何試劑用最簡單的方法檢驗(yàn)MgCl₂•6H₂O是否完全轉(zhuǎn)化為MgCl₂．寫出實(shí)驗(yàn)方法稱量所得的產(chǎn)物，若質(zhì)量為$\frac{95m}{203}$g，則說明MgCl₂?6H₂O完全轉(zhuǎn)化為MgCl₂，否則未完全．
（2）實(shí)驗(yàn)室制備并收集純凈乙烯．
①有的同學(xué)通過乙醇制備乙烯，寫出相關(guān)化學(xué)方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂+H₂O．
②有的同學(xué)探究其它制備乙烯的方法，他設(shè)計了圖2裝置制備乙烯．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體．請分析氣體產(chǎn)率很低的原因主要是加熱溫度過高，溴乙烷大量揮發(fā)，（或溴乙烷發(fā)生了副反應(yīng)）．為增大氣體產(chǎn)率，在圖2裝置的基礎(chǔ)上，提出一點(diǎn)改進(jìn)措施：增加冷凝回流裝置．

Answer 1

分析 （1）加熱氯化鎂晶體失去結(jié)晶水得到無水氯化鎂，由于氯化鎂易水解，應(yīng)在HCl氛圍中加熱分解，A中液體為濃硫酸，與圓底燒瓶中濃鹽酸混合，發(fā)生大量的熱，利用HCl逸出，洗氣瓶中濃硫酸干燥HCl，利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中HCl，防止污染空氣，注意防止倒吸，還要防止氫氧化鈉溶液中水蒸氣導(dǎo)致氯化鎂水解，尾氣處理裝置與加熱裝置之間需要連接盛放氯化鈣的干燥管（或盛放濃硫酸的洗氣瓶）；
③稱量加熱后固體的質(zhì)量可以判斷氯化鎂晶體是否完全分解；
（2）①乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯；
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體，說明生成乙烯很少，大量的溴乙烷揮發(fā)，可以可以增加冷凝回流裝置，有利于溴乙烷冷凝回流．

解答 解：（1）加熱氯化鎂晶體失去結(jié)晶水得到無水氯化鎂，由于氯化鎂易水解，應(yīng)在HCl氛圍中加熱分解，A中液體為濃硫酸，與圓底燒瓶中濃鹽酸混合，發(fā)生大量的熱，利用HCl逸出，洗氣瓶中濃硫酸干燥HCl，利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中HCl，防止污染空氣，注意防止倒吸，還要防止氫氧化鈉溶液中水蒸氣導(dǎo)致氯化鎂水解，尾氣處理裝置與加熱裝置之間需要連接盛放氯化鈣的干燥管（或盛放濃硫酸的洗氣瓶），
①由上述分析可知，分液漏斗中的A物質(zhì)是濃硫酸；
故答案為：濃硫酸；
②利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中HCl，防止污染空氣，且防止倒吸，還要在尾氣處理裝置與加熱裝置之間需要連接盛放氯化鈣的干燥管（或盛放濃硫酸的洗氣瓶），防止氯化鎂水解，需要補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)裝置（不必畫出夾持裝置）為：；
故答案為：；
③實(shí)驗(yàn)過程中MgCl₂?6H₂O未水解，mg晶體的物質(zhì)的量為$\frac{m}{203}$mol，完全分解得到氯化鎂為$\frac{m}{203}$mol×95g/mol=$\frac{95m}{203}$g，稱量所得產(chǎn)物質(zhì)量，若質(zhì)量為$\frac{95m}{203}$g，說明MgCl₂?6H₂O完全轉(zhuǎn)化為MgCl₂，否則未完全；
故答案為：稱量所得的產(chǎn)物，若質(zhì)量為$\frac{95m}{203}$g，則說明MgCl₂?6H₂O完全轉(zhuǎn)化為MgCl₂，否則未完全；
（2）①乙醇在170℃、濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂+H₂O；
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂+H₂O；
②利用圖中裝置制備乙烯，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體，說明生成乙烯很少，大量的溴乙烷揮發(fā)，
氣體產(chǎn)率很低的原因主要是：加熱溫度過高，溴乙烷大量揮發(fā)，也可能是溴乙烷發(fā)生副反應(yīng)等；為增大氣體產(chǎn)率，可以增加冷凝回流裝置，有利于溴乙烷冷凝回流，可以利用水浴加熱，便于控制溫度等，減少溴乙烷揮發(fā)；
故答案為：加熱溫度過高，溴乙烷大量揮發(fā)，（或溴乙烷發(fā)生了副反應(yīng)）；增加冷凝回流裝置．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備，屬于拼合型題目，明確制備原理是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對原理、裝置、操作的分析評價，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．