题目内容

8．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，设计了图1装置．

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，空白方框内补充完整实验装置．
可选择的试剂有：A．稀NaOH溶液      B．无水氯化钙      C．稀硫酸      D．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的产物，若质量为$\frac{95m}{203}$g，则说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2，否则未完全．
（2）实验室制备并收集纯净乙烯．
①有的同学通过乙醇制备乙烯，写出相关化学方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2+H2O．
②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了图2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，（或溴乙烷发生了副反应）．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．

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；
（2）①乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯；
②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．

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：；
故答案为：；
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：称量所得的产物，若质量为$\frac{95m}{203}$g，则说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2，否则未完全；
（2）①乙醇在170℃、浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2+H2O；
故答案为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2+H2O；
②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；
故答案为：加热温度过高，溴乙烷大量挥发，（或溴乙烷发生了副反应）；增加冷凝回流装置．

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．

练习册系列答案
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16．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列判断正确的是（　　）
A．常温下，5.6g铁分别与足量氯气和浓硝酸反应，转移的电子数口均为0.3NA
B．标准状况下，22.4L NO和11.2 L O2充分反应，产物的分子数为NA
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19．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是（　　）
A．NH3的空间构型为三角锥形
B．1个二氧化碳分子中存在2个共用电子对
C．NaOH和Na2O中所含的化学键类型完全相同
D．PCl5和BF3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
16．芳香烃A的分子式为C7H8，已知它存在如下转化关系，其中C是一种一元醇，D是A的对位一溴取代物，H和E，I和F分别互为同分异构体；

（1）化合物I的结构简式是．反应B→C的化学方程式是．
（2）C（C7H8O）的含有苯环的同分异构体还有4种．
（3）为验证E→F的反应类型与E→G不同，下列实验方法切实可行的是C．
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3．化学实验是进行科学探究、探求新知识的重要途径．某学习小组的同学设计如图装置探究铜片与浓硫酸的反应（加热、夹持装置略去）．

探究I  SO2的性质：
（1）A中铜片与浓硫酸的反应方程式为：Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$ CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）实验进行一段时间后，发现C中产生白色沉淀，经检验该沉淀为BaSO4．同学甲分析：A中温度过高，产生副产物SO3，SO3进入C中与BaCl2反应生成BaSO4．你认为甲的分析合理吗？请说明理由．不合理，因为铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫与空气中的氧气一起与BaCl2溶液反应生成BaSO4．
（3）若用装置D检验SO2的漂白性，则D中溶液是品红试液；处理尾气可用氢氧化钠．（填试剂名称）
探究II  关于浓硫酸：
（4）为测定浓硫酸的浓度，同学乙设计如下方案：
取适量该浓硫酸，稀释10倍后取出20mL置于锥形瓶中，滴入2滴酚酞作指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定．如果装标准液的滴定管未用标准液润洗，会导致测定结果偏高；如果锥形瓶用待测液润洗，会导致测定结果偏高．（填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）
（5）为测定A中参加反应的硫酸的物质的量，同学丙设计如下方案：
待A中铜片完全溶解，冷却后将溶液稀释至500mL，再加入过量铁粉，使之充分反应，生成的气体在标况下的体积为16.8L；过滤得到残留固体，经洗涤、干燥、称量，比原铁粉质量减轻了35.6g．则A中参加反应的硫酸为2.35mol．
13．下列有关说法错误的是（　　）
A．离子化合物中一定含有金属阳离子和阴离子
B．离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，NaCl熔化时破坏了离子键
C．N2分子中含有的共价键很强，故N2分子比较稳定
D．共价键既可存在于共价化合物中，也可存在于离子化合物或非金属单质中
20．灯塔可由镁海水电池提供能源，镁海水电池示意图如图：下列关于该海水电池的说法不正确的是（　　）
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18．A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A的阴离子的核外电子数与B、C、D 原子的核外内层电子数相同．B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产D的单质，E的原子序数为D的两倍．根据以上叙述，下列说法中正确的是（　　）
A．上述六种元素的原子半径大小为A＜B＜C＜D＜F＜E
B．A、B、D三种元素可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
C．A、B、C、F原子的核外最外层电子数的总和为18
D．由A与B组成的化合物的沸点一定低于由A与D组成的化合物的沸点

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