Question

19．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的流程如圖1：
已知：
①鹵塊主要成分為MgCl₂•6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等雜質．
②四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖2所示．回答下列問題：
（1）過濾時主要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗
（2）加入BaCl₂的目的是除去雜質離子，檢驗已沉淀完全的方法是靜置，取上層清液適量于試管中，加入BaCl₂溶液，若無白色沉淀生成，則SO₄^2-沉淀完全
（3）加入H₂O₂溶液的作用是：使Fe²⁺氧化；加入MgO的作用是調節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全
（4）濾渣的主要成分為BaSO₄和Fe（OH）₃．
（5）向濾液中加入NaClO₃飽和溶液后，發(fā)生反應的化學方程式為：MgCl₂+2NaClO₃═Mg（ClO₃）₂↓+2NaCl，再進一步制取Mg（ClO₃）₂•6H₂O的實驗步驟依次為①蒸發(fā)濃縮；②趁熱過濾；③冷卻結晶；④過濾、洗滌、干燥．
（6）產品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O含量的測定：
步驟1：準確稱量3.50g產品配成100mL溶液．
步驟2：取10.00mL于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL 1.000mol•L^-1的FeSO₄溶液，微熱．
步驟3：冷卻至室溫，用0．l000mol•L^-1K₂Cr₂O₇溶液滴定剩余的Fe²⁺至終點，此過程中反應的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步驟4：將步驟2、3重復兩次，計算得平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL．
①寫出步驟2中發(fā)生反應的離子方程式（還原產物為Cl^-）ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
②產品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質量分數(shù)為【Mg（ClO₃）₂•6H₂O的相對分子質量為299，列出表達式即可）】（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{6}$×0.011×299g/mol）×10×$\frac{1}{3.5}$×100%=78.3%．

Answer 1

分析 鹵塊主要成分為MgCl₂.6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等雜質，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)生反應為：MgCl₂+2NaClO₃═Mg（ClO₃）₂+2NaCl↓過濾，得到Mg（ClO₃）₂溶液中，根據(jù)物質的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法：蒸發(fā)結晶、過濾、冷卻結晶制取Mg（ClO₃）₂•6H₂O，
（1）過濾操用到的儀器有鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒等；其中屬于玻璃儀器有：漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）根據(jù)鋇離子可以和硫酸根離子之間反應生成白色不溶于硝酸的白色沉淀來檢驗已沉淀完全；
（3）溫度、固體顆粒大小、物質的濃度等會影響反應速率；
（4）根據(jù)加氧化鎂后可以調節(jié)pH值，使溶液的pH為4，可以沉淀的離子來判斷濾渣的主要成分；
（5）根據(jù)物質的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；
（6）①氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價；
②根據(jù)化學反應ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O以及Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，可以得出：ClO₃^-～6Fe²⁺，Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺，根據(jù)各個質物之間的關系式可計算百分含量．

解答 解：（1）過濾的原理：過濾是把不溶于液體的固體物質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）檢驗硫酸根離子是否除凈的方法：靜置，取上層清液加入BaCl₂，若無白色沉淀，則SO₄^2-沉淀完全，
故答案為：靜置，取上層清液加入BaCl₂，若無白色沉淀，則SO₄^2-沉淀完全；
（3）加入H₂O₂溶液的作用是使Fe²⁺氧化，加入氧化鎂，調節(jié)溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，
故答案為：使Fe²⁺氧化；調節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全；
（4）加入氧化鎂，調節(jié)溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，鋇離子已經(jīng)和硫酸根離子之間反應生成了硫酸鋇沉淀，
故答案為：BaSO₄和Fe（OH）₃；
（5）根據(jù)物質的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶；
（6）①氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價，化學方程式為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，
故答案為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
②根據(jù)化學方程式：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O以及Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，可以得出：ClO₃^-～6Fe²⁺，Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺，用0.100mol•L^-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的量為：0.100mol•L^-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根離子反應的亞鐵離子的物質的量為：20×10^-3L×1.000mol•L^-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根離子的物質的量為：$\frac{1}{6}$×0.011mol，產品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質量分數(shù)：（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{6}$×0.011×299g/mol）×10×$\frac{1}{3.5}$×100%=78.3%，
故答案為：（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{6}$×0.011×299g/mol）×10×$\frac{1}{3.5}$×100%=78.3%．

點評 本題考查對常見金屬元素及其化合物主要性質的掌握，以及對離子反應實質的認識；同時考查應用基礎知識解決簡單化學問題的能力以及對圖表的觀察、分析能力，雜質離子的除雜原則和試劑選擇，物質溶解度概念的應用，晶體析出的方法，是對學生綜合能力的考查，題目難度中等．