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5.研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一.

(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了以下装置图1
①分液漏斗中的A物质是浓硫酸(填试剂名称).
②利用中学常见的仪器,在答题卡中补充完整实验装置(不必画出夹持装置).可选择的试剂有:稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸.
③假设实验过程中MgCl2?6H2O未水解,不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2?6H2O是否完全转化为MgCl2.写出实验方法称量所得产物质量,若质量为$\frac{95m}{203}$g,说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2,否则未完全
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质,电解装置中,镁在阴极析出.
(2)实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验.除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有浓硫酸、氢氧化钠溶液、沸石.
②有的同学探究其它制备乙烯的方法,他设计了以下装置制备乙烯.实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体.
请分析气体产率很低的原因主要是加热温度过高,溴乙烷大量挥发,也可能是溴乙烷发生副反应等.为增大气体产率,在图2装置的基础上,提出一点改进措施:增加冷凝回流装置.从实验安全角度考虑,该实验很可能发生的问题是容易发生倒吸.

分析 (1)加热氯化镁晶体失去结晶水得到无水氯化镁,由于氯化镁易水解,应在HCl氛围中加热分解,A中液体为浓硫酸,与圆底烧瓶中浓盐酸混合,发生大量的热,利用HCl逸出,洗气瓶中浓硫酸干燥HCl,利用氢氧化钠溶液吸收尾气中HCl,防止污染空气,注意防止倒吸,还要防止氢氧化钠溶液中水蒸气导致氯化镁水解,尾气处理装置与加热装置之间需要连接盛放氯化钙的干燥管(或盛放浓硫酸的洗气瓶);
③称量加热后固体的质量可以判断氯化镁晶体是否完全分解;
④电解熔融氯化镁生成Mg单质,Mg元素发生还原反应,应电解池阴极析出;
(2)①乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应中会发生副反应,有二氧化碳、二氧化硫生成,用氢氧化钠溶液吸收除去二氧化碳、二氧化硫,液体加热需要防止暴沸,还需要加入沸石;
②方案中利用溴乙烷发生消去反应生成乙烯,利用图中装置制备乙烯,实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,说明生成乙烯很少,大量的溴乙烷挥发,可以可以增加冷凝回流装置,有利于溴乙烷冷凝回流,可以利用水浴加热控制反应温度,减少溴乙烷挥发,反应会生成HBr,HBr极易溶于水,利用排水法收集乙烯,会发生倒吸.

解答 解:(1)加热氯化镁晶体失去结晶水得到无水氯化镁,由于氯化镁易水解,应在HCl氛围中加热分解,A中液体为浓硫酸,与圆底烧瓶中浓盐酸混合,发生大量的热,利用HCl逸出,洗气瓶中浓硫酸干燥HCl,利用氢氧化钠溶液吸收尾气中HCl,防止污染空气,注意防止倒吸,还要防止氢氧化钠溶液中水蒸气导致氯化镁水解,尾气处理装置与加热装置之间需要连接盛放氯化钙的干燥管(或盛放浓硫酸的洗气瓶);
①由上述分析可知,分液漏斗中的A物质是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
②利用氢氧化钠溶液吸收尾气中HCl,防止污染空气,且防止倒吸,还要在尾气处理装置与加热装置之间需要连接盛放氯化钙的干燥管(或盛放浓硫酸的洗气瓶),防止氯化镁水解,需要补充完整实验装置(不必画出夹持装置)为:等,
故答案为:等;
③实验过程中MgCl2?6H2O未水解,mg晶体的物质的量为$\frac{m}{203}$mol,完全分解得到氯化镁为$\frac{m}{203}$mol×95g/mol=$\frac{95m}{203}$g,称量所得产物质量,若质量为$\frac{95m}{203}$g,说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2,否则未完全,
故答案为:称量所得产物质量,若质量为$\frac{95m}{203}$g,说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2,否则未完全;
④电解熔融氯化镁生成Mg单质,Mg元素发生还原反应,应电解池阴极析出,
故答案为:阴;
(2)①乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应中会发生副反应,有二氧化碳、二氧化硫生成,用氢氧化钠溶液吸收除去二氧化碳、二氧化硫,液体加热需要防止暴沸,还需要加入沸石,除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有:浓硫酸、氢氧化钠溶液、沸石,
故答案为:浓硫酸、氢氧化钠溶液、沸石;
②方案中利用溴乙烷发生消去反应生成乙烯,利用图中装置制备乙烯,实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体,说明生成乙烯很少,大量的溴乙烷挥发,
气体产率很低的原因主要是:加热温度过高,溴乙烷大量挥发,也可能是溴乙烷发生副反应等;
为增大气体产率,可以增加冷凝回流装置,有利于溴乙烷冷凝回流,可以利用水浴加热,便于控制温度等,减少溴乙烷挥发;
反应会生成HBr,HBr极易溶于水,用排水法收集乙烯,从实验安全角度考虑,该实验很可能发生的问题是:容易发生倒吸,
故答案为:加热温度过高,溴乙烷大量挥发,也可能是溴乙烷发生副反应等;增加冷凝回流装置等;容易发生倒吸.

点评 本题考查化学实验制备,属于拼合型题目,明确制备原理是解题关键,侧重考查学生对原理、装置、操作的分析评价,是对学生综合能力的考查,难度中等.

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(4)经过步骤②后,为了检验某些离子实际上没有参加反应,还要进行的实验是(简要地写出实验操作过程)取少量滤液于洁净的试管中,滴加少量AgNO3溶液和几滴稀HNO3,有白色沉淀生成,证明溶液中的Cl-没有参加反应.
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