Question

【題目】氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等，制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的工藝流程如下：

已知：

①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。

②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如右圖所示。

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有 ，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為 。

(2)加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應(yīng)為：MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：

① ；② ；③ ；④過濾、洗滌。

(3)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定：

步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。

步驟2：取10 mL于錐形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L－1 FeSO4溶液，微熱。此過程中反應(yīng)的離子方程式為：ClO3－+6Fe2＋+6H+=6Fe3＋+Cl－+3H2O。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液滴定步驟2中多余的Fe2＋至終點(diǎn)。

此過程中反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

步驟4： ，平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。

①題中所用FeSO4溶液中，常加入適量稀硫酸和鐵粉以抑制其變質(zhì)。其中，加稀硫酸的作用是(用離子方程式解釋)： 。

②步驟4中空缺的內(nèi)容為 。

③產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O(摩爾質(zhì)量為299g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

Answer 1

【答案】(1)漏斗、玻璃棒、燒杯(3分)BaSO4和Fe(OH)3(2分)

(2)①蒸發(fā)結(jié)晶②趁熱過濾③冷卻結(jié)晶(3分)

(3)①Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋(2分)

②將步驟2、3重復(fù)操作2~3次(2分)③78.3%(2分)

【解析】

試題分析：(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；滴加BaCl2溶液時(shí)可生成BaSO4沉淀，加MgO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是促進(jìn)Fe3+水解生成Fe(OH)3，則過濾所得濾渣的主要成分為BaSO4和Fe(OH)3；

(2)根據(jù)物質(zhì)的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法是：將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾除去NaCl，再將濾液冷卻結(jié)晶，最后過濾、洗滌即可得到Mg(ClO3)2·6H2O；

(3)①配制FeSO4溶液時(shí)常加入適量稀硫酸和鐵粉以抑制其變質(zhì)，加稀硫酸的作用是抑制Fe2+的水解，水解反應(yīng)式為Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋；

②不提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，通常會(huì)將步驟2、3重復(fù)操作2~3次，取平均值進(jìn)行計(jì)算；

③根據(jù)化學(xué)方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72-～6Fe2+，用0.100molL-1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn)過程可以得出剩余的亞鐵離子的物質(zhì)的量為：0.100molL-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根離子反應(yīng)的亞鐵離子的物質(zhì)的量為：20 × 10-3L × 1.000molL-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根離子的物質(zhì)的量為：1/6 × 0.011mol，產(chǎn)品中Mg(ClO3)26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：(1/2 × 0.011 × 299g/mol) × 10 × 1/3.5 × 100%=78.3%。