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)變化曲線如圖所示。

（1）過濾所需要的主要玻璃儀器有___，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為___。

（2）加入BaCl2的目的是除去SO42－，如何檢驗SO42－已沉淀完全？答：___。

（3）加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應為：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___；②___；③___；④過濾、洗滌。

（4）產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定：

步驟1：準確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。

步驟2：取10 mL于錐形瓶中，加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100 mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定至終點，此過程中反應的離子方程式為：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

步驟4：將步驟2、3重復兩次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。

①寫出步驟2中發(fā)生反應的離子方程式：___

②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數(shù)為___。

Answer 1

【答案】漏斗、玻璃棒、燒杯 BaSO4和Fe(OH)3 靜置，取上層清液加入BaCl2，若無白色沉淀，則SO42－沉淀完全 蒸發(fā)濃縮 趁熱過濾 冷卻結晶 ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋＝6Fe3＋＋Cl－＋3H2O 78.3%

【解析】

鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質，加入KMnO4將FeCl2氧化成FeCl3；加入BaCl2與MgSO4反應生成BaSO4沉淀和MgCl2；加入MgO調節(jié)pH=4使FeCl3轉化成Fe（OH）3沉淀，過濾所得濾渣中含BaSO4和Fe（OH）3，向濾液中加入飽和NaClO3，發(fā)生反應MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，結合溶解度曲線，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶、過濾、洗滌得到Mg（ClO3）2·6H2O。

（1）加入高錳酸鉀將Fe2+氧化為Fe3+，加入氯化鋇形成硫酸鋇沉淀，加入氧化鎂調節(jié)pH=4將Fe3+轉化成氫氧化鐵沉淀，過濾所得濾渣為硫酸鋇和氫氧化鐵，過濾需使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒。

（2）檢驗SO42-已經(jīng)沉淀完全即檢驗上層清液中不含SO42-，其操作為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，說明SO42-沉淀完全。

（3）相同條件下，四種物質中氯化鈉溶解度最小，Mg（ClO3）2的溶解度隨溫度升高明顯增大，所以加入飽和氯酸鈉溶液發(fā)生反應MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓后，蒸發(fā)濃縮，氯化鈉析出，趁熱過濾，濾液為氯酸鎂溶液，將濾液冷卻結晶、過濾、洗滌得到Mg(ClO3)2·6H2O。

（4）①ClO3-具有強氧化性，Fe2+具有強還原性，ClO3-與Fe2+在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成Cl-和Fe3+，離子方程式為ClO3－ ＋6Fe2＋＋6H＋＝6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。

②根據(jù)Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，錐形瓶中過量的Fe2+物質的量n（Fe2+）=6n（Cr2O72-）=6×0.100mol/L×0.015L=0.009mol，與ClO3-反應的Fe2+為1mol/L×0.02L-0.009mol=0.011mol，所以10mL溶液中Mg(ClO3)2·6H2O物質的量為，Mg(ClO3)2·6H2O質量分數(shù)為×100%=78.3%。