Question

（13分）無水氯化鎂是制備某種催化劑的中間體。某研究性學習小組設計實驗方案進行制取無水氯化鎂等實驗。請填寫下列空白。
[實驗一]利用下圖實驗裝置（夾持和加熱裝置省略），在HCl氣流中小心加熱MgCl₂·6H₂O晶體制取無水氯化鎂（無水氯化鎂易吸水）。燒瓶中發生的反應為：
NaCl+H₂SO₄（濃）===NaHSO₄+HCl↑

（1）試劑X是         。第二個洗氣瓶中的濃硫酸的作用是               
（2）該實驗裝置存在一個缺陷是                                         。
[實驗二]通過下列步驟，測定實驗一所得產物中氯元素含量以確定產物是否含有結晶水：
①稱取m₁g樣品置于燒杯中，充分溶解；
②加入足量硝酸銀溶液，充分反應后，過濾；
③洗滌沉淀，干燥至恒重，稱得沉淀質量為m₂g。
（3）若步驟③的操作中未洗滌沉淀，將導致測得的氯元素含量       （填“偏高”或“偏低”）
（4）若測得m₁=10.40，m₂=28.70，則所得產品MgCl₂·nH₂O中n的值為      。
[實驗三]一定條件下，氯化鎂與四氯化鈦的混合物可作烯烴聚合反應的催化劑。為了探究溫度、氯化鎂固體的含水量以及粉碎方式對該催化劑催化效果的影響，設計如下對比實驗：

實驗序號	氯化鎂固體中氯元素含量/%	溫度/℃	粉碎方式	催化效果/g·g-1
1	70.97	20	滾動球磨	3.9×104
2	74.45	20	滾動球磨	5.0×104
3	74.45	20	振動球磨	5.9×104
4	ω	100	振動球磨

       注：催化效果用單位時間內每克催化劑得到產品的質量來表示
（5）表中ω=               。
（6）從實驗1、2可以得出的結論是                              。
（7）設計實驗2、3的目的是                                     。

Answer 1

(共10分（1）濃硫酸（1分）   防止空氣中的水分進入裝置內（1分）    
（2）沒有尾氣處理裝置（1分）    （3）偏高（1分）
（4）（2分）（5）74.45（1分）
（6）氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差（1分）
（7）氯化鎂固體含水量相同時，粉碎方式對該催化劑催化效果的影響。（2分）

解析答案：（1）濃硫酸（1分）防止空氣中的水分進入裝置內（1分）    
（2）沒有尾氣處理裝置（1分）    （3）偏高（1分）
（4）（2分）（5）74.45（1分）
（6）氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差（1分）
（7）氯化鎂固體含水量相同時，粉碎方式對該催化劑催化效果的影響。
解析：（1）NaCl+H₂SO₄（濃）===NaHSO₄+HCl↑制HCl的原料：NaCl和濃硫酸，X是濃硫酸（1分）     第二個洗氣瓶中的濃硫酸的作用是防止空氣中的水分進入裝置內，防止MgCl₂·6H₂O水解。 
（2）該實驗裝置存在一個缺陷是沒有尾氣處理裝置，將HCl直接排入空氣污染環境。    （3）若步驟③的操作中未洗滌沉淀，雜質被當成AgCl的質量，將導致測得的氯元素含量偏高（1分）
（4）
MgCl₂·nH₂O ～　2AgCl
95+18n                2*143.5
10.40                   28.70
解得n = 1/2
（5）在對比實驗時，要控制其它變量相同，表中ω=74.45，將溫度調成100℃，
（6實驗1、2的目的是：探究滾動球磨時，水的含量對催化劑催化效果的影響（1分）結論是氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差。
（7）設計實驗2、3的目的是：氯化鎂固體含水量相同時，粉碎方式對該催化劑催化效果的影響。