Question

【題目】氯酸鎂[Mg（ClO3）2]常用作催熟劑、除草劑等，實(shí)驗(yàn)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(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有__ __ _。

（2）加MgO后過(guò)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_(kāi)________________________。

（4）產(chǎn)品中Mg（ClO3）2·6H2O含量的測(cè)定：

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

步驟2：取10.00 mL于錐形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至終點(diǎn)，此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

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

①寫(xiě)出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________；

②產(chǎn)品中Mg（ClO3）2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。

Answer 1

【答案】（1）漏斗、玻璃棒、燒杯（2）BaSO4和Fe（OH）3

（3）MgCl2＋2NaClO3===Mg（ClO3）2＋2NaCl↓

（4）①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O②78.3%

【解析】

試題分析：（1）過(guò)濾分離難溶性物質(zhì)與可溶性物質(zhì)，需使用漏斗、玻璃棒、燒杯等玻璃儀器；

（2）由原料的成分及其性質(zhì)可知，工藝流程圖中氧化步驟目的是是Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，因?yàn)榍罢咝枰猵H>7才能沉淀完全，而后者在pH約大于3.3時(shí)就能完全沉淀；沉淀步驟的目的是除去硫酸根離子，加MgO后調(diào)節(jié)pH=7的目的是使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀，另外還有前面產(chǎn)生的硫酸鋇沉淀；

（3）由溶解度曲線圖、復(fù)分解反應(yīng)原理可知，反應(yīng)步驟的原理為MgCl2＋2NaClO3＝Mg（ClO3）2＋2NaCl↓，該反應(yīng)發(fā)生的原因是兩種反應(yīng)物的溶解度都比一種生成物大；

（4）① 由題意可知，Mg（ClO3）2與FeSO4過(guò)量的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分別作氧化劑、還原劑，鐵元素化合價(jià)由+2升高到+3價(jià)，有升必有降，由此推斷氯元素由+5價(jià)降低到-1價(jià)，由酸堿性環(huán)境、電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平可得：ClO3－ ＋ 6 Fe2＋ ＋ 6H＋ = 6 Fe3＋ ＋ Cl－ ＋ 3H2O；

② 先根據(jù)步驟3計(jì)算過(guò)量的Fe2＋，再根據(jù)步驟2計(jì)算被ClO3－ 氧化的Fe2＋的量，然后計(jì)算10.00 mL產(chǎn)品溶液中的ClO3－ 或Mg（ClO3）2·6H2O的量，最后計(jì)算100 mL產(chǎn)品溶液中的ClO3－ 或Mg（ClO3）2·6H2O的量、質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)上述思路，產(chǎn)品中Mg（ClO3）2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈78.3%。