Question

某化学小组在实验室选用下图所示装置 （夹持装置略）采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr₂。

已知：①乙醚的熔点为-116.3℃，沸点为34.6℃。

②Mg和Br₂反应非常剧烈，放出大量的热；MgBr₂具有强吸水性；MgBr₂能与乙醚发生反应 MgBr₂ +3C₂H₅OC₂H₅MgBr₂ • 3C₂H₅OC₂H₅。

③不考虑氮气与镁的反应

实验主要步骤如下：

I.选用上述部分装置，正确连接，检查装置的气密性。向装置中加入药品。

II.加热装置A，迅速升温至140℃，并保持140℃加热一段时间，停止加热。

III.通入干燥的氮气，使溴分子缓慢进入装置B中，直至完全加入。

IV.装置B中反应完毕后恢复至室温，过滤，将滤液转移至干燥的烧瓶中，在冰水中冷却，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。

V.用苯洗涤粗产品，过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至160℃分解得无水 MgBr₂。

请回答下列问题：

（1）装置A中使用仪器m的优点是_____。

（2）步骤I中所选装置的正确连接顺序是a ___ （填小写字母），装置D的作用是___。

（3）若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该采取的正确操作是____。

（4）实验中不能用干燥空气代替干燥N₂，原因是_______；

（5）有关步骤V的说法，正确的是_______；

A 可用95%的乙醇代替苯溶解粗品        B 洗涤晶体可选用0℃的苯

C 加热至160℃的主要目的是除去苯      D 该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴

（6）为测定产品的纯度（假定杂质不参与反应），可用EDTA （简写为Y^4-，无色）标准溶液滴定，以络黑T为指示剂（pH=6.3~11.6时显蓝色，pH>11.6时显橙色）。已知: Mg²⁺与络黑T形成的配合物（Mg²⁺-络黑T）呈酒红色，Mg²⁺与Y^4-形成的MgY^2-为无色；在pH约为9的缓冲溶液中滴定，反应的离子方程式为：Mg²⁺ + Y^4-=MgY^2-， Mg²⁺-络黑T+Y^4- =MgY^2- +络黑T。

①判断滴定终点的现象为_______.

②测定前，先称取0.2500g无水MgBr₂产品，溶解后，加人2滴络黑T试液作指示剂，用0. 0500 mol·L^-1 EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液25. 00 mL,则测得无水MgBr₂产品的纯度是_________（以质量分数表示）。

（7）实验中若温度控制不当，装置B中会产生CH₂Br—CH₂Br。请设计实验验证 CH₂Br—CH₂Br的存在：从反应后的混合物中分离提纯得到待测样品，_____________________。（补全实验操作）

Answer

使系统内压强相等，便于液体顺利流下 efbcg（ef可颠倒，bc可颠倒） 防止倒吸 停止加热，冷却后补加碎瓷片 防止镁屑与氧气反应生成的MgO阻碍Mg和Br2的反应 BD 当滴加最后一滴EDTA标准溶液时，溶液由酒红色变为蓝色，且半分钟内溶液颜色保持不变 92% 取少量样品于试管中，加入NaOH溶液，加热，再加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明有CH2Br-CH2Br。其它合理答案也可

【解析】

根据实验步骤，首先需要利用装置A制取乙醚，反应温度为140℃，乙醚会成为气体，将乙醚通入装置B中进行反应，镁和溴反应剧烈，可以在A和B之间连接D装置作为安全瓶，防止倒吸；之后需要通入干燥的氮气将溴吹入B装置进行反应，为控制反应剧烈程度，可选用E装置来通氮气。

(1)仪器m为恒压滴液漏斗，可以使系统内压强相等，便于液体顺利流下；

(2)根据分析可知装置A中生成乙醚后，需要先连接安全瓶，e进气或f进气均可，之后需要连接B装置，在装置内进行反应，b进或c进均可，之后连接E装置，所以连接顺序为efbcg(ef可颠倒，bc可颠倒)；D装置作为安全瓶，防止倒吸；

(3)若忘记加入碎瓷片，需停止加热，冷却后补加碎瓷片；

(4)空气中有氧气，镁屑与氧气反应生成的MgO会阻碍Mg和Br2的反应；

(5)A．已知：MgBr2具有强吸水性，95%的乙醇中有水，不能用95%的乙醇代替，故A错误；

B．为降低产品的溶解损耗，洗涤晶体可选用0℃的苯，故B正确；

C．加热至160℃的主要目的是分解乙醚合溴化镁得到溴化镁，故C错误；

D．溴化镁和乙醚的反应为可逆反应，完全反应后有剩余的乙醚和可能残留的溴，用苯可以洗去，故D正确；

综上所述选BD；

(6)①根据滴定原理，用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定溴化镁，以铬黑T(简写为In)为指示剂，则指示剂与Mg2+形成酒红色MgIn-，当EDTA与Mg2+反应完全，溶液显示铬黑T的蓝色，故终点为：滴入最后一滴EDTA标准液时，溶液由酒红色变为蓝色，且半分钟内保持不变；

②依据方程式Mg2++Y4-=MgY2-，溴化镁的物质的量=0.0500mol/L×0.025L=0.00125mol，则溴化镁的质量为0.00125mol×184g/mol=0.23g，则无水MgBr2产品的纯度是×100%=92%；

(7)1,2-二溴乙烷可以在NaOH水解生成NaBr，Br-可与硝酸银反应生成氮黄色沉淀，据此可以设计实验：取少量样品于试管中，加入NaOH溶液，加热，再加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明有CH2Br-CH2Br。