Question

【題目】無水氯化鎂是制備某種催化劑的中間體。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行制取無水氯化鎂等實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

（1）[實(shí)驗(yàn)一]

利用下圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾持和加熱裝置省略) , 在HCl氣流中小心加熱MgCl2. 6H2O晶體制取無水氯化鎂(無水氯化鎂易吸水)。燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)為: 。

①試劑X是____。第二個(gè)洗氣瓶中的濃硫酸的作用是_____。

②該實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)缺陷是___。

（2）[實(shí)驗(yàn)二]

通過下列步驟,測(cè)定實(shí)驗(yàn)一所得產(chǎn)物中氯元素含量以確定產(chǎn)物是否含有結(jié)晶水:

稱取m1 g樣品置于燒杯中,充分溶解;加入足量硝酸銀溶液,充分反應(yīng)后,過濾;洗滌沉淀,干燥至恒重,稱得沉淀質(zhì)量為m2 g。

①若步驟③的操作中未洗滌沉淀,將導(dǎo)致測(cè)得的氯元素含量___ ( 填“偏高”或“偏低”)。

②若測(cè)得m1=10.40,m2=28.70,則所得產(chǎn)品MgCl2.nH2O中n的值為___。

（3）[實(shí)驗(yàn)三]

一定條件下,氯化鎂與四氯化鈦的混合物可作烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。為了探究溫度、氯化鎂固體的含水量以及粉碎方式對(duì)該催化劑催化效果的影響,設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	氯化鎂固體中氯元素含量/%	溫度/°C	粉碎方式	催化效果/g.g-1
1	70.97	20	滾動(dòng)球磨
2	74.45	20	滾動(dòng)球磨
3	74.45	20	振動(dòng)球磨
4	ω	100	振動(dòng)球磨

注:催化效果用單位時(shí)間內(nèi)每克催化劑得到產(chǎn)品的質(zhì)量來表示

①表中ω=_____。

②從實(shí)驗(yàn)1、2可以得出的結(jié)論是_______。

③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2、3的目的是___。

Answer 1

【答案】濃H2SO4 吸收空氣中的水,防止MgCl2水解 無尾所處理裝置, HCl會(huì)進(jìn)入空氣,造成污染 偏高 0.5 74.45 其它條件相同時(shí),氯化鎂固體氯含量越高,催化效果越好 探究其它條件相同時(shí),粉碎方式對(duì)催化效果的影響

【解析】

（1）①燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)為：NaCl+H2SO4（濃）=NaHSO4+HCl↑，制得的氯化氫氣體中含有水蒸氣，氯化鎂中的鎂離子易水解，需用濃硫酸干燥氯化氫，所以X為濃硫酸。第二個(gè)瓶中的濃硫酸可以防止空氣中的水進(jìn)入到玻璃管中，可以防止MgCl2水解。

②氯化氫是污染性氣體，故該裝置中缺少尾氣處理裝置。

（2）①若步驟③的操作中未洗滌沉淀，雜質(zhì)誤計(jì)入氯化銀沉淀，故測(cè)量結(jié)果偏大。

②m1=10.40是樣品質(zhì)量，m2=28.70是AgCl質(zhì)量，n（AgCl）= ==0.2mol，2n（AgCl）=n（MgCl2），n（MgCl2）=0.1mol，m（MgCl2）=9.5g，則n（H2O）=

=0.05mol，n（MgCl2）=0.1mol，則n（MgCl2）：n（H2O）=1：0.5

，即n=0.5

（3）①做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)只能改變一個(gè)條件，由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)4中溫度為100℃，所以與實(shí)驗(yàn)3比較其它條件不變，則ω=74.45，故答案為：74.45；
②實(shí)驗(yàn)1中氯元素含量低，則水的含量高，對(duì)應(yīng)的催化效果差，所以氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差，故答案為：氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差；
③實(shí)驗(yàn)2、3中改變的條件中只有粉碎方式不同，其它都相同，所以實(shí)驗(yàn)2、3的目的是探究粉碎方式對(duì)催化劑催化效果的影響，
故答案為：探究粉碎方式對(duì)催化劑催化效果的影響．