Question

8．無水MgBr₂可用作催化劑．實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr₂，裝置如圖所示（夾持儀器略去）．主要步驟如下：
步驟l：三頸瓶中裝入10g鐵屑和150ml無水乙醚，裝置B中加入適量的液溴．
步驟2：緩慢通入干燥的氮?dú)�，直至溴完全�?dǎo)入三頸瓶中．
步驟3：反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫，過濾，將濾液轉(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(chǎn)品．
已知：
①M(fèi)g和Br₂反應(yīng)劇烈放熱；MgBr₂具有強(qiáng)吸水性．
②MgBr₂+3C₂H₅OC₂H₅═MgBr₂•3C₂H₅OC₂H₅
請(qǐng)回答：
（1）儀器A的名稱是球形冷凝管，它在實(shí)驗(yàn)中的作用是使揮發(fā)出的乙醚和溴蒸氣冷卻并回流至反應(yīng)裝置．
（2）步騾2中，可以將B裝置中的溴完全導(dǎo)入三頸瓶中的原因是氮?dú)獾臍饬鞔龠M(jìn)了液溴的揮發(fā)；該實(shí)驗(yàn)如果將所用液溴一次性全部加入三頸瓶中，其后果是反應(yīng)過于劇烈，使反應(yīng)過程難以控制．
（3）步騾3中，第一次過濾得到的固體物質(zhì)是鎂屑；根據(jù)步驟3、4，請(qǐng)總結(jié)出三乙醚合溴化鎂所具有的物理性質(zhì)：可溶于苯等有機(jī)溶劑，在0℃時(shí)的溶解度較�。�
（4）請(qǐng)根據(jù)Mg的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明O₂的氧化性比N₂的強(qiáng)：將燃著的鎂帶分別插入O₂和N₂中，前者燃燒劇烈．
（5）將步驟得到的產(chǎn)品在干燥器中冷卻到室溫后，稱量，其質(zhì)量為61.4g．則該實(shí)驗(yàn)制取MgBr₂的產(chǎn)率是80.1%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器構(gòu)造和作用可知；
（2）將所用液溴一次性全部加入三頸瓶中，反應(yīng)過于劇烈，使反應(yīng)過程難以控制，故在步驟2中，通入干燥的氮?dú)猓�形成的氣流促進(jìn)液溴揮發(fā)到三頸瓶反應(yīng)；
（3）反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫，過濾除去固體為鎂屑；冷卻至0℃，析出晶體，過濾得三乙醚合溴化鎂粗品，說明三乙醚合溴化鎂在0℃時(shí)的溶解度較小，常溫下用苯溶解粗品，說明可溶于苯等有機(jī)溶劑；
（4）根據(jù)同一還原劑與不同氧化劑反應(yīng)，與氧化性強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)更劇烈設(shè)計(jì)；
（5）根據(jù)Mg～MgBr₂，可計(jì)算理論上的產(chǎn)品質(zhì)量，再計(jì)算產(chǎn)率即可．

解答 解：（1）儀器A為球形冷凝管，作用是使揮發(fā)出的乙醚和溴蒸氣冷卻并回流至反應(yīng)裝置；
故答案為：球形冷凝管；使揮發(fā)出的乙醚和溴蒸氣冷卻并回流至反應(yīng)裝置；
（2）將所用液溴一次性全部加入三頸瓶中，反應(yīng)過于劇烈，使反應(yīng)過程難以控制，故在步驟2中，通入干燥的氮?dú)�，形成的氣流促進(jìn)液溴揮發(fā)到三頸瓶反應(yīng)；
故答案為：氮?dú)獾臍饬鞔龠M(jìn)了液溴的揮發(fā)；反應(yīng)過于劇烈，使反應(yīng)過程難以控制；
（3）反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫，過濾除去固體為鎂屑；冷卻至0℃，析出晶體，過濾得三乙醚合溴化鎂粗品，說明三乙醚合溴化鎂在0℃時(shí)的溶解度較小，常溫下用苯溶解粗品，說明可溶于苯等有機(jī)溶劑；
故答案為：鎂屑；可溶于苯等有機(jī)溶劑，在0℃時(shí)的溶解度較小；
（4）同一還原劑與不同氧化劑反應(yīng)，與氧化性強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)更劇烈，根據(jù)Mg的性質(zhì)證明O₂的氧化性比N₂的強(qiáng)可將燃著的鎂帶分別插入O₂和N₂中，前者燃燒劇烈；
故答案為：將燃著的鎂帶分別插入O₂和N₂中，前者燃燒劇烈；
（5）根據(jù)Mg～MgBr₂，則理論上生成的m（MgBr₂）=$\frac{10g×184}{24}$=76.7g，則該實(shí)驗(yàn)制取MgBr₂的產(chǎn)率為$\frac{61.4}{76.7}×100%$=80.1%
故答案為：80.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、物質(zhì)分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�注意把握�?shí)驗(yàn)的原理和操作方法，題目難度中等．