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鹵塊的主要成分為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)變化的曲線如圖所示。

回答下列問題：

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有______________________。

(2)加入BaCl2溶液的目的是______________________，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為___________(寫化學(xué)式)

(3)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為：①蒸發(fā)結(jié)晶，②_______________，③將濾液冷卻結(jié)晶，④過濾、洗滌。

(4)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－1]。

步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液。

步驟2：取出10.00mL溶液于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和21.00mL.1.000mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點[發(fā)生的反應(yīng)為Cr2O72－+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)]

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

步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。該樣品中Mg(ClO3)2·6H2O的純度為___________(保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】漏斗、玻璃棒、燒杯 除去SO42-（或使SO42-沉淀） Fe(OH)3 MgCl2+2NaClO=Mg(ClO3)2+2NaCl↓ 趁熱過濾 ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O 85%

【解析】

鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)，加入氧化劑過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氯化鋇溶液生成硫酸鋇沉淀，加入氧化鎂，調(diào)節(jié)溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應(yīng)為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓過濾，得到Mg(ClO3)2溶液中，根據(jù)物質(zhì)的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌制取Mg(ClO3)2·6H2O，以此分析解答。

（1）過濾的原理：過濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開來的一種混合物分離的方法，過濾時需要制作過濾器的漏斗、濾紙、固定儀器的鐵架臺、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯等，所以需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）加入BaCl2溶液的目的是除去SO42-（或使SO42-沉淀）；加入氧化鎂，調(diào)節(jié)溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，所以加MgO后過濾所得濾渣的主要成分的化學(xué)式為Fe(OH)3；
故答案為：除去SO42-（或使SO42-沉淀） ；Fe(OH)3；

（3）加入NaClO3飽和溶液和MgCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓，過濾得到Mg(ClO3)2溶液，由四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化的曲線可知，Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化較大，而NaCl的溶解度隨溫度變化較小，所以從溶液獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體的方法是：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、將濾液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，
故答案為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓；趁熱過濾；
（4）①氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價，化學(xué)方程式為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O，
故答案為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；
②根據(jù)化學(xué)方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O以及Cr2O72－+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72－～6Fe2+，

用0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點，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：21×10-3L×1.000molL-1-0.009mol=0.012mol，氯酸根離子的物質(zhì)的量為：0.012mol=0.002mol，

產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：100%=85%，

故答案為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；85%。