Question

【题目】无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。

（1）[实验一]

利用下图实验装置(夹持和加热装置省略) , 在HCl气流中小心加热MgCl2. 6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为: 。

①试剂X是____。第二个洗气瓶中的浓硫酸的作用是_____。

②该实验装置存在一个缺陷是___。

（2）[实验二]

通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:

称取m1 g样品置于烧杯中,充分溶解;加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2 g。

①若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量___ ( 填“偏高”或“偏低”)。

②若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2.nH2O中n的值为___。

（3）[实验三]

一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:

实验序号	氯化镁固体中氯元素含量/%	温度/°C	粉碎方式	催化效果/g.g-1
1	70.97	20	滚动球磨
2	74.45	20	滚动球磨
3	74.45	20	振动球磨
4	ω	100	振动球磨

注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示

①表中ω=_____。

②从实验1、2可以得出的结论是_______。

③设计实验2、3的目的是___。

Answer 1

【答案】浓H2SO4 吸收空气中的水,防止MgCl2水解 无尾所处理装置, HCl会进入空气,造成污染 偏高 0.5 74.45 其它条件相同时,氯化镁固体氯含量越高,催化效果越好 探究其它条件相同时,粉碎方式对催化效果的影响

【解析】

（1）①烧瓶中发生的反应为：NaCl+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑，制得的氯化氢气体中含有水蒸气，氯化镁中的镁离子易水解，需用浓硫酸干燥氯化氢，所以X为浓硫酸。第二个瓶中的浓硫酸可以防止空气中的水进入到玻璃管中，可以防止MgCl2水解。

②氯化氢是污染性气体，故该装置中缺少尾气处理装置。

（2）①若步骤③的操作中未洗涤沉淀，杂质误计入氯化银沉淀，故测量结果偏大。

②m1=10.40是样品质量，m2=28.70是AgCl质量，n（AgCl）= ==0.2mol，2n（AgCl）=n（MgCl2），n（MgCl2）=0.1mol，m（MgCl2）=9.5g，则n（H2O）=

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

，即n=0.5

（3）①做对比实验时只能改变一个条件，由表中数据可知，实验4中温度为100℃，所以与实验3比较其它条件不变，则ω=74.45，故答案为：74.45；
②实验1中氯元素含量低，则水的含量高，对应的催化效果差，所以氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差，故答案为：氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差；
③实验2、3中改变的条件中只有粉碎方式不同，其它都相同，所以实验2、3的目的是探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响，
故答案为：探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响．