Question

18．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(zhì)．
②幾種化合物的溶解度（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漏斗、玻璃棒、燒杯，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為BaSO₄和Fe（OH）₃．
（2）加入BaCl₂的目的是除去SO₄^2-，如何檢驗SO₄^2-已沉淀完全？
答：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蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過濾；③冷卻結(jié)晶；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3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液．
步驟2：取10mL于錐形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L^-1的FeSO₄溶液，微熱．
步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol•L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至終點，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，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：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O．
②產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂•6H₂O的質(zhì)量分數(shù)為78.3%．

Answer 1

分析 （1）過濾實驗用到的儀器：漏斗、玻璃棒、燒杯、濾紙、鐵架臺等，根據(jù)加氧化鎂后溶液的pH為4，可以沉淀的離子來回答；
（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回答；
（3）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；
（4）氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價；根據(jù)化學反應得出各個質(zhì)物之間的關(guān)系式，計算百分含量．

解答 解：（1））過濾實驗用到的儀器：漏斗、玻璃棒、燒杯、濾紙、鐵架臺等，其中玻璃儀器有：漏斗、玻璃棒、燒杯，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)和硫酸根離子只堿反應生成了硫酸鋇沉淀，
故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；BaSO₄和Fe（OH）₃；
（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）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，
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；趁熱過濾；冷卻結(jié)晶；
（4）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(zhì)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(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)量分數(shù)：（$\frac{1}{2}$×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，以及對離子反應實質(zhì)的認識；同時考查應用基礎(chǔ)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，物質(zhì)溶解度概念的應用，晶體析出的方法，雜質(zhì)離子的除雜原則和試劑選擇，題目難度中等．