Question

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，制备少量Mg(ClO3)2·6H₂O的工艺流程如下：

已知：

①卤块主要成分为MgCl₂·6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等杂质。

②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图所示。

(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有           ，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为           。

(2)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          ；②          ；③          ；④过滤、洗涤。

(3)产品中Mg(ClO3)2·6H₂O含量的测定：

步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。

步骤2：取10 mL于锥形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L－1 FeSO4溶液，微热。此过程中反应的离子方程式为：ClO₃－+6Fe2＋+6H⁺=6Fe3＋+Cl－+3H₂O。

步骤3：冷却至室温，用0.100 mol·L－1 K2Cr2O7       溶液滴定步骤2中多余的Fe2＋至终点。

此过程中反应的离子方程式为：Cr₂O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

步骤4：           ，平均消耗K2Cr2O7    溶液15.00 mL。

①题中所用FeSO4溶液中，常加入适量稀硫酸和铁粉以抑制其变质。其中，加稀硫酸的作用是(用离子方程式解释)：                  。

②步骤4中空缺的内容为               。

③产品中Mg(ClO3)2·6H₂O(摩尔质量为299g/mol)的质量分数为              。

Answer

(1)漏斗、玻璃棒、烧杯(3分)BaSO4和Fe(OH)3(2分)

(2)①蒸发结晶②趁热过滤③冷却结晶(3分)

(3)①Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋(2分)

②将步骤2、3重复操作2~3次(2分)③78.3%(2分)

【解析】

试题分析：(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；滴加BaCl2溶液时可生成BaSO4沉淀，加MgO调节溶液pH的目的是促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，则过滤所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe(OH)3；

(2)根据物质的溶解度大小，溶液获得晶体的方法是：将反应后的溶液进行蒸发结晶、趁热过滤除去NaCl，再将滤液冷却结晶，最后过滤、洗涤即可得到Mg(ClO3)2·6H2O；

(3)①配制FeSO4溶液时常加入适量稀硫酸和铁粉以抑制其变质，加稀硫酸的作用是抑制Fe2+的水解，水解反应式为Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋；

②不提高测量的准确性，通常会将步骤2、3重复操作2~3次，取平均值进行计算；

③根据化学方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72-～6Fe2+，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为：0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为：20 × 10-3L × 1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol，氯酸根离子的物质的量为：1/6 × 0.011mol，产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数：(1/2 × 0.011 × 299g/mol) × 10 × 1/3.5 × 100%=78.3%。

【考点定位】考查常见金属元素及其化合物主要性质的掌握，以及对离子反应实质的认识。

【名师点晴】明确流程，准确理解反应原理是解题关键，具体流程分析为：卤块的成分有MgCl2•6H2O、MgSO4、FeCl2，加入双氧水之后，亚铁离子可以被氧化为三价铁离子，再向混合物中加入氯化钡溶液，可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，加入氧化镁，调节pH=4，可以促进铁离子的水解，将铁离子转化为氢氧化铁而除去，过滤，得到的滤液是氯化镁，可以根据溶解度受温度的影响情况来获得要制取的物质。