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：

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．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(zhì)離子，檢驗已沉淀完全的方法是靜置，取上層清液加入BaCl₂，若無白色沉淀，則SO₄^2-沉淀完全．
（3）加速鹵塊在H₂O₂溶液中溶解的措施有：將鹵塊粉碎或加熱等 （寫出一條即可）
（4）加入MgO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全；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(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂+2NaClO₃=Mg（ClO₃）₂↓+2NaCl，再進(jìn)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(jié)晶；④過濾、洗滌、干燥．
（6）產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O含量的測定：
步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)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(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步驟4：將步驟2、3重復(fù)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(yīng)的離子方程式（還原產(chǎn)物為Cl^-）ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
②產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（保留一位小數(shù)）78.3%．

Answer 1

分析 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、過濾、冷卻結(jié)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(yīng)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(zhì)的濃度等會影響反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)加氧化鎂后可以調(diào)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(zhì)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(jié)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(xué)反應(yīng)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(zhì)物之間的關(guān)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(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）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）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有：升高溫度、將固體粉碎成細(xì)小的顆粒、增加物質(zhì)的濃度等，因此加速鹵塊在H₂O₂溶液中溶解的措施有：將鹵塊粉碎或加熱等，
故答案為：將鹵塊粉碎或加熱等；
（4）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，鋇離子已經(jīng)和硫酸根離子之間反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，
故答案為：調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全；BaSO₄和Fe（OH）₃；
（5）根據(jù)物質(zhì)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(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)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(xué)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(xué)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(zhì)的量為：0.100mol•L^-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×1.000mol•L^-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{1}{6}$×0.011mol，產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{6}$×0.011×299g/mol）×10×$\frac{1}{3.5}$×100%=78.3%，
故答案為：78.3%．

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