[题目]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(夹持装置省略).已知:①Mg和Br2剧烈反应.放出大量的热; MgBr2 具有强吸水性;②MgBr2 + 3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5.实验主要步骤如下:步骤1:三颈烧瓶中装人10 g镁屑(镁带打磨光亮后剪碎)和150 mL无水乙醚;仪器B中加入15 mL液溴.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】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(夹持装置省略)。

已知:①Mg和Br2剧烈反应，放出大量的热; MgBr2 具有强吸水性;

②MgBr2 + 3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。

实验主要步骤如下:

步骤1:三颈烧瓶中装人10 g镁屑(镁带打磨光亮后剪碎)和

150 mL无水乙醚;仪器B中加入15 mL液溴，连接装置;，

步骤2:打开止水夹，缓慢通人干燥的氮气，直至溴完全导入三颈烧瓶中;

步骤3:反应完毕后恢复至室温，过滤除去镁，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0°C，析出.晶体，过滤得三乙醚合溴化镁粗产品;

步骤4:用苯洗涤粗产品，减压过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至1609°C分解得无水MgBr2。

回答下列问题:

（1）MgBr2 的形成过程可用电子式表示为_____________

（2）仪器A的作用是_______;仪器B的名称是___________.实验前仪器A、B和三颈烧瓶内壁均需保持干燥，原因是__________________

（3）实验中,______________(填“能”或“不能”)用干燥空气代替干燥氮气,理由是___________。

（4）若去除冰水浴，三颈烧瓶中生成MgBr2的同时，可能会生成少量杂质X, 1 mol X含50 mol e-,其化学式为______________________________________________。

（5）步骤4采用减压过滤(降低容器内压强，使固液快速分离)，下列装置可用作减压过滤的是________________________(填序号)。

（6）为测定产品的纯度(假定杂质不参与反应)，可用EDTA (简写为Y4-，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Y4-形成的MgY2-为无色;在pH约为9的缓冲溶液中滴定，反应的离子方程式可简单表示为: Mg2+ + Y4-=MgY2-, Mg2+-络黑 T+Y4- =MgY2- +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，重复三次滴定，平均消耗EDTA标准溶液26. 60 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是___________________.

【答案】冷凝回流乙醚和溴蒸气锥形瓶 MgBr2具有强吸水性，需要整个装置保持干燥不能镁屑与氧气反应生成MgO保护膜，产生杂质且阻碍Mg和Br2反应 Mg3N2 bc 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 97.89%

【解析】

本实验要制备无水溴化镁，根据题目信息可知镁和溴会剧烈反应，并放出大量的热，而整个装置为密闭体系，所以通入的溴不能太快，以防剧烈反应发生爆炸，所以干燥的氮气要缓慢通入，且B装置中氮气要长进短出；溴化镁具有强吸水性，所以整个装置要处于无水环境，需要装置干燥管防止空气中的水蒸气进入；反应中会放出大量热，为了减少因原料挥发造成的损耗，需要用球形冷凝管冷凝回流药品。

(1)溴化镁形成过程中镁原子失去两个电子，两个溴原子分别得到一个电子形成溴离子，然后两个溴离子与镁离子结合生成溴化镁，用电子式表示为：；

(2)装置A为球形冷凝管，溴和乙醚容易挥发，球形冷凝管可以冷凝回流乙醚和溴蒸气；根据B的结构可知其为锥形瓶；根据题目信息可知MgBr2具有强吸水性，需要整个装置保持干燥；

(3)本实验要用镁屑和液溴反应生成溴化镁，所以装置中不能有能与镁反应的气体，例如氧气，用干燥的空气代替干燥的氮气，镁屑与氧气反应生成MgO保护膜，产生杂质且阻碍Mg和Br2反应；

(4)根据元素守恒可知该杂质应为Mg元素和N元素形成的物质，再结合1mol该物质含有50mol电子可知该物质应为Mg3N2；

(5)减压过滤过程中需要抽滤瓶中形成负压，所以可以用作减压过滤的装置为bc；

(6)①根据滴定原理，加入指示剂后，Mg2+与络黑T形成的配合物(Mg2+-络黑T)，此时溶液为呈酒红色，滴定过程中发生反应Mg2+-络黑 T+Y4- =MgY2- +络黑T，滴定终点由于pH=9，溶液显示铬黑T的蓝色，故终点现象为：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；

②依据方程式Mg2++Y4-═MgY2-分析，溴化镁的物质的量=0.0500mol/L×0.02660L=0.00133mol，则溴化镁的质量为0.00133mol×184g/mol=0.24472g，溴化镁的产品的纯度=×100%=97.89%。

练习册系列答案

(2)笑气(N2O)曾被用作麻醉剂，但过度吸食会导致身体机能紊乱。预测N2O的结构式为________________________。

(3)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态－1价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E)，－1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示。

元素	C1	Br	I	O	O-
电子亲和能（kJ／mol）	349	343	295	141	－780

下列说法正确的是___________。

A．电子亲和能越大，说明越难得到电子

B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O2-时放出141kJ的能量

C．氧元素的第二电子亲和能是－780kJ／mol

D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2-需要吸收能量

(4)在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为：2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2A+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空：

①冰晶石的化学式为____________________________。

②冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是___________(填微粒符号)。

③冰晶石溶液中不存在的微粒间作用力有________________(填选项字母)。

A 离子键 B 共价键 C 配位键 D 金属键 E 范德华力 F 氢键

④Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：

若已知A1的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则晶胞中Al原子的配位数为________；Al晶体的密度为__________g．cm-3(用字母表示)。

(5)配合物Fe(CO)5的熔点－20℃，沸点103℃，可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。

①Fe(CO)5晶体类型属于__________晶体。

②关于Fe(CO)5，下列说法正确的是_____。

A．Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子

B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键

C．1mol Fe(CO)5含有10mol配位键

D．反应Fe(CO)5=Fe+5CO没有新化学键生成

【题目】微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。

(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是_______________。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为___________。

(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的________。

(3)B的简单氢化物BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。

①B2H6分子结构如图，则B原子的杂化方式为________。

②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是______，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_____(填化学式)。

(4)以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂。BH的键角是________，立体构型为___________。

(5)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是_______；已知晶胞边长为458 pm，则磷化硼晶体的密度是____g·cm－3(列式并计算，结果保留两位有效数字，已知4．583＝96．07)。

【题目】过氧化钙在工农业生产中有广泛的用途。

Ⅰ．过氧化钙制备方法很多。

(1)制备方法一：H2O2溶液与过量的Ca(OH)2悬浊液反应可制备CaO2·8H2O，其化学方程式为______________________________________________________________。

(2)制备方法二：利用反应Ca(s)+O2CaO2(s)，在纯氧条件下制取CaO2，实验室模拟装置示意图如下：

请回答下列问题：

①装置A中反应的化学方程式为________________，仪器a的名称为 ___________。

②装置D中盛有的液体是浓硫酸，其作用一是_________；二是_____________。

Ⅱ．水产运输中常向水中加一定量CaO2·8H2O增加溶氧量（DO），水中溶氧量（DO）是用每升水中溶解氧气的质量来表示，其测定步骤及原理为：

a．固氧：碱性下，O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2：2Mn2++O2+4OH=2MnO(OH)2↓；

b．氧化：酸性下，MnO(OH)2将I氧化为I2：MnO(OH)2+2I+4H+=Mn2++I2+3H2O；

c．滴定：用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：2S2O32-+I2=S4O62-+2I。

某同学向水中加一定量CaO2·8H2O，取此水样100.00mL，按上述方法测定水中溶氧量（DO），消耗0.0100mol·L1 Na2S2O3标准溶液13.50mL。

(1)滴定过程中使用的指示剂是_______________________________；

(2)该水样中的溶解氧量（DO）为__________________mg·L1。

(3)步骤b中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因________________________（用离子方程式表示，至少写出2个）。

【题目】乙醇被称为21世纪的“绿色能源”。由于煤制乙酸工艺成熟、成本低廉，且乙酸相对乙醇有较大的价格差，因此开展乙酸加氢制乙醇的催化反应研究具有重要意义。回答下列问题:

（1）乙酸加氢制乙醇是一个复杂的反应体系，不同的反应条件会导致形成不同的产品分布，主要反应过程如下:

反应①CH3COOH(g) + H2(g)→CH3CHO(g) +H2O(g) H1

反应②CH3CHO(g) +H2(g) →CH3CH2OH(g) △H2

部分副反应如下:

反应③CH3CH2OH(g) + CH3COOH(g)→CH3COOCH2CH3(g) +H2O(g) H3

反应④CH3COOCH2CH3(g) +2H2(g) →2CH3CH2OH(g) H4

H4=___ (用H1、△H2、 H3表示)。

（2）乙酸加氢制乙醇的反应可表示为CH3COOH(g) + 2H2(g)==CH3CH2OH(g) + H2O(g) H<0，欲提高该反应中乙酸的平衡转化率，可采取的两条措施是_________。乙酸加氢生成乙酸乙酯( 副反应)的化学方程式可表示为____________.

（3）在恒温2609°C，恒压1.4MPa, 原料气以一定的流速通过某催化剂发生乙酸加氢制乙醇等反应，氢/酸(物质的量)投料比对反应的影响如图所示。X乙酸表示乙酸的转化率, S乙醇、S乙酸乙酯分别表示乙醇、乙酸乙酯的选择性，其中，S乙醇=，S乙酸乙酯=。根据图象及数据分析，最佳氢/酸投料比值是_______________,该条件下，上述反应②____________(填“能”或“不能”)进行到底，理由是____________ ;根据图中曲线变化规律，判断氢/酸投料比=30时，S乙酸乙酯曲线最可能延伸至图中a、b、c中的______点;氢/酸投料比=20时，计算H2的转化率=_______. ( 列出计算式即可，下同),乙醇的分压P乙醇=__________(分压=总压×物质的量分数)。