Question

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1：

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2．
（1）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SO₄^2-，如何檢驗SO₄^2-已沉淀完全

 

．
（3）加入NaClO₃飽和溶液會發(fā)生如下反應(yīng)：MgCl₂+2NaClO₃→Mg（ClO₃）₂+2NaCl↓，請利用該反應(yīng)，結(jié)合圖1，制取Mg（ClO₃）₂?6H₂O的實驗步驟依次為：
①取樣，加入NaClO₃飽和溶液充分反應(yīng)；
②

 

；
③

 

；
④

 

；
⑤過濾、洗滌，獲得Mg（ClO₃）₂?6H₂O晶體．
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)品溶解定容成100mL溶液．
步驟2：取10mL于錐形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol/L的FeSO₄溶液，微熱．
步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol/L K₂Cr₂O₇溶液滴定至終點，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，平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL．
（4）上述產(chǎn)品測定中需要檢查是否漏液的儀器有

 

．步驟3中若滴定前不用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，會導(dǎo)致最終結(jié)果偏

 

．（填“大”或“小”）．
（5）產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,鎂、鋁的重要化合物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：鹵塊的成分有MgCl₂?6H₂O、MgSO₄、FeCl₂，加入雙氧水之后，亞鐵離子可以被氧化為三價鐵離子，再向混合物中加入氯化鋇溶液，可以將硫酸根離子轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，加入氧化鎂，調(diào)節(jié)pH=4，可以促進鐵離子的水解，將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去，過濾，得到的濾液是氯化鎂，可以根據(jù)溶解度受溫度的影響情況來獲得要制取的物質(zhì)．
（1）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(yīng)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）帶有旋塞、活塞等部件的儀器使用之前必須查漏，滴定前要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，否則會將標(biāo)準(zhǔn)液稀釋；
（5）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(xué)反應(yīng)得出各物質(zhì)之間的關(guān)系式，計算百分含量．

解答： 解：鹵塊的成分有MgCl₂?6H₂O、MgSO₄、FeCl₂，加入雙氧水之后，亞鐵離子可以被氧化為三價鐵離子，再向混合物中加入氯化鋇溶液，可以將硫酸根離子轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，加入氧化鎂，調(diào)節(jié)pH=4，可以促進鐵離子的水解，將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去，過濾，得到的濾液是氯化鎂，可以根據(jù)溶解度受溫度的影響情況來獲得要制取的物質(zhì)．
（1））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(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，故答案為：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）帶有旋塞、活塞等部件的儀器容量瓶、滴定管使用之前必須查漏，并且滴定前要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，否則會將標(biāo)準(zhǔn)液稀釋，實驗計算的剩余亞鐵離子的物質(zhì)的量結(jié)果會偏高，則反應(yīng)掉的會偏小，Mg（ClO₃）₂?6H₂O的含量測定結(jié)果偏小，故答案為：容量瓶、滴定管；��；
（5）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，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：

1

6

×0.011mol，產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：（

1

12

×0.011×299g/mol）×10×

1

3.5

×100%=78.31%．
故答案為：78.31%．

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，物質(zhì)溶解度概念的應(yīng)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．