Question

【題目】氯酸鎂Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：

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

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度 (T)變化曲線如圖所示。

（1）過濾所需要的主要玻璃儀器有____________。

（2）加入BaCl2的目的是___________，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為____________。

（3）加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（4）再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為____________：

①蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過濾、洗滌；③將濾液冷卻結(jié)晶；④過濾、洗滌。

（5）產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定（已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩爾質(zhì)量為299g/mol ）

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

步驟2：取10.00mL溶液于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100 mol/L K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點。

①此反應(yīng)的離子方程式為:_____________________________________________。

步驟4：將步驟2、3重復(fù)兩次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。

②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________________________________。

Answer 1

【答案】漏斗、玻璃棒、燒杯 除去SO42- 或 使SO42-沉淀 Fe(OH)3 MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓ ①②③④ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 78.3%

【解析】

鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)，加入高錳酸鉀目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子，加入氯化鋇使SO42-沉淀，過濾除掉濾渣BaSO4；金屬氧化物MgO能與酸反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，所以加入MgO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使雜質(zhì)Fe3+形成沉淀Fe(OH)3完全除去。向濾液中加入NaClO3飽和溶液后，發(fā)生反應(yīng)MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓，然后由于氯酸鎂的溶解度受溫度影響變化較大，所以先將濾液蒸發(fā)濃縮，然后再趁熱過濾，以便除去雜質(zhì)，然后冷卻結(jié)晶得到需要的產(chǎn)物Mg(ClO3)2·6H2O；

（1）過濾需要的玻璃儀器有：燒杯，漏斗，玻璃棒；

正確答案：漏斗、玻璃棒、燒杯

（2）加入氯化鋇使SO42-生成BaSO4沉淀過濾除去；加入MgO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使雜質(zhì)Fe3+形成Fe(OH)3沉淀完全除去；

正確答案：除去SO42- 或 使SO42-沉淀； Fe(OH)3。

（3）加入NaClO3飽和溶液后，發(fā)生反應(yīng)MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓；

正確答案：MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓。

（4）再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟：利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度與溫度的關(guān)系將溶液蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌，得到Mg(ClO3)2·6H2O；

正確答案：①②③④。

（5）①氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，化學(xué)方程式為：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O； Cr2O72-能將Fe2+氧化成Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；

正確答案：Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

②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：×0.011mol，產(chǎn)品中Mg（ClO3）26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：（×0.011××299g/mol）×10××100%=78.3%；

正確答案：78.3% 。