Question

8．无水MgBr₂可用作催化剂．实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr₂，装置如图所示（夹持仪器略去）．主要步骤如下：
步骤l：三颈瓶中装入10g铁屑和150ml无水乙醚，装置B中加入适量的液溴．
步骤2：缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中．
步骤3：反应完毕后恢复至室温，过滤，将滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品．
步骤4：常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr₂产品．
已知：
①Mg和Br₂反应剧烈放热；MgBr₂具有强吸水性．
②MgBr₂+3C₂H₅OC₂H₅═MgBr₂•3C₂H₅OC₂H₅
请回答：
（1）仪器A的名称是球形冷凝管，它在实验中的作用是使挥发出的乙醚和溴蒸气冷却并回流至反应装置．
（2）步骡2中，可以将B装置中的溴完全导入三颈瓶中的原因是氮气的气流促进了液溴的挥发；该实验如果将所用液溴一次性全部加入三颈瓶中，其后果是反应过于剧烈，使反应过程难以控制．
（3）步骡3中，第一次过滤得到的固体物质是镁屑；根据步骤3、4，请总结出三乙醚合溴化镁所具有的物理性质：可溶于苯等有机溶剂，在0℃时的溶解度较小．
（4）请根据Mg的性质设计实验证明O₂的氧化性比N₂的强：将燃着的镁带分别插入O₂和N₂中，前者燃烧剧烈．
（5）将步骤得到的产品在干燥器中冷却到室温后，称量，其质量为61.4g．则该实验制取MgBr₂的产率是80.1%．

Answer 1

分析 （1）根据仪器构造和作用可知；
（2）将所用液溴一次性全部加入三颈瓶中，反应过于剧烈，使反应过程难以控制，故在步骤2中，通入干燥的氮气，形成的气流促进液溴挥发到三颈瓶反应；
（3）反应完毕后恢复至常温，过滤除去固体为镁屑；冷却至0℃，析出晶体，过滤得三乙醚合溴化镁粗品，说明三乙醚合溴化镁在0℃时的溶解度较小，常温下用苯溶解粗品，说明可溶于苯等有机溶剂；
（4）根据同一还原剂与不同氧化剂反应，与氧化性强的氧化剂反应更剧烈设计；
（5）根据Mg～MgBr₂，可计算理论上的产品质量，再计算产率即可．

解答 解：（1）仪器A为球形冷凝管，作用是使挥发出的乙醚和溴蒸气冷却并回流至反应装置；
故答案为：球形冷凝管；使挥发出的乙醚和溴蒸气冷却并回流至反应装置；
（2）将所用液溴一次性全部加入三颈瓶中，反应过于剧烈，使反应过程难以控制，故在步骤2中，通入干燥的氮气，形成的气流促进液溴挥发到三颈瓶反应；
故答案为：氮气的气流促进了液溴的挥发；反应过于剧烈，使反应过程难以控制；
（3）反应完毕后恢复至常温，过滤除去固体为镁屑；冷却至0℃，析出晶体，过滤得三乙醚合溴化镁粗品，说明三乙醚合溴化镁在0℃时的溶解度较小，常温下用苯溶解粗品，说明可溶于苯等有机溶剂；
故答案为：镁屑；可溶于苯等有机溶剂，在0℃时的溶解度较小；
（4）同一还原剂与不同氧化剂反应，与氧化性强的氧化剂反应更剧烈，根据Mg的性质证明O₂的氧化性比N₂的强可将燃着的镁带分别插入O₂和N₂中，前者燃烧剧烈；
故答案为：将燃着的镁带分别插入O₂和N₂中，前者燃烧剧烈；
（5）根据Mg～MgBr₂，则理论上生成的m（MgBr₂）=$\frac{10g×184}{24}$=76.7g，则该实验制取MgBr₂的产率为$\frac{61.4}{76.7}×100%$=80.1%
故答案为：80.1%．

点评 本题考查了物质制备实验方案的设计、物质分离提纯的综合应用，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握实验的原理和操作方法，题目难度中等．