Question

（15分）氯酸镁[Mg(ClO₃)₂]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO₃)₂•6H₂O的流程如下：

已知：

①卤块主要成分为MgCl₂•6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等杂质。

②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示。

（1）“调节pH=4”可选用的试剂是             （填编号）。

①MgO    ②CuO    ③MgCO₃      ④Mg 

（2）加入BaCl₂的目的是除去杂质离子，检验杂质离子已沉淀完全的方法是             。

（3）“滤渣”的主要成分为                       。

（4）加入NaClO₃饱和溶液发生反应为：MgCl₂+2NaClO₃═===Mg(ClO₃)₂+2NaCl，再进一步制取Mg(ClO₃)₂•6H₂O的实验步骤依次为：①蒸发、浓缩、结晶；②         ；③          ；④过滤、洗涤、干燥。

（5）将产品先用水洗涤，再用无水乙醇清洗。无水乙醇的作用是                   。

（6）产品中Mg(ClO₃)₂•6H₂O含量的测定：

步骤1：准确称量3.00g产品配成100mL溶液。

步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L^-1的FeSO₄溶液，微热。

步骤3：冷却至室温，用0.100mol•L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺===2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O。

步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL。

①写出步骤2中发生反应的离子方程式：                          。

②产品中Mg(ClO₃)₂•6H₂O的质量分数为                         。

Answer

（共15分）

（1）①③（2分）

（2）静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-沉淀完全（2分）

（3）BaSO4和Fe(OH)3（2分）

（4）趁热过滤 （1分） 冷却结晶 （1分）

（5）减少产品的损耗，使产品快速干燥（2分）

（6）①ClO3-+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O（2分） ②91.4% （3分）

【解析】

试题分析：（1）卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。加入高锰酸钾可氧化亚铁离子为铁离子，加入氯化钡溶液可使硫酸根离子沉淀，调节溶液pH，使铁离子沉淀，同时不能引入新杂质，所以加入MgO或碳酸镁，使铁离子水解平衡正向移动，生成氢氧化铁沉淀从而除去铁离子，所以答案选①③；

（2）加入BaCl2的目的是除去硫酸根离子，证明硫酸根离子是否沉淀完全，则静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-沉淀完全；

（3）根据以上分析，滤渣的成分是BaSO4和Fe(OH)3；

（4）因为氯化钠的溶解度较小，Mg(ClO3)2的溶解度最大，且受温度变化影响大，在MgCl2+2NaClO3═===Mg(ClO3)2+2NaCl中氯化钠以固体析出，所以进一步制取Mg(ClO3)2•6H2O的实验步骤依次为蒸发、浓缩、结晶，趁热过滤，得到的滤液再冷却结晶，过滤、洗涤、干燥最终得到产品；

（5）因为Mg(ClO3)2•6H2O在乙醇中的溶解度较小，且乙醇易挥发，所以用无水乙醇清洗的目的是减小产品的损耗，使产品快速干燥；

（6）①加入硫酸和硫酸亚铁，与Mg(ClO3)2发生氧化还原反应，亚铁离子被氧化为铁离子，同时ClO3-被还原为氯离子，反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O；

②平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL，则与K2Cr2O7反应的亚铁离子的物质的量是0.015L×0.1000mol/L×6=0.009mol，原溶液中亚铁离子的物质的量是0.02L×1.000mol/L=0.02mol，所以与ClO3-反应的亚铁离子的物质的量是0.02-0.009=0.011mol，则100mL溶液中ClO3-的物质的量是0.011mol×10/6=0.11/6mol，所以产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数为0.11/6mol/2×299g/mol/3.0g×100%=91.4%。

考点：考查对工艺流程的分析，物质性质的应用，产品质量分数的计算