Question

【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反應完畢后恢復至室溫，過濾除去鎂，濾液轉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產品。

已知：①Mg和Br2反應劇烈放熱；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++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產品的純度是________________________（以質量分數表示）。

（II）化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環保型阻燃材料，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__________________、_____________________；

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

Answer 1

【答案】干燥管 防止鎂屑與氧氣反應，生成MgO雜質 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 BD 從滴定管上口加入少量待測液，平斜著緩慢轉動滴定管，使液體潤濕整支滴管內壁，然后從下口放出，重復2--3次 97.5% 分解反應是吸熱反應降溫 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】

考查實驗方案設計與評價，（I）（1）根據儀器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，生成MgO；（2）因為Mg與液溴反應劇烈放熱，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，平斜著緩慢轉動滴定管，使液體潤濕整支滴管內壁，然后從下口放出，重復2--3次；②根據反應方程式，n(MgBr2)=26.50×10－3×0.05mol=1.325×10－3mol，其質量為1.325×10－3×184g=0.2438g產品的純度為0.2438/0.2500×100%=97.52%；（II）（1）根據反應方程式，生成氧化鎂、氧化鋁附著在表面隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣，分解反應是吸熱反應，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，離子反應是Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O。