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鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化的曲線如圖所示。

回答下列問題：

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有______________________。

(2)加入BaCl2溶液的目的是______________________，加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為___________(寫化學式)

(3)加入NaClO3飽和溶液后發生反應的化學方程式為_______________________。再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為：①蒸發結晶，②_______________，③將濾液冷卻結晶，④過濾、洗滌。

(4)產品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定[已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩爾質量為299g·mol－1]。

步驟1：準確稱量3.50g產品配成100mL溶液。

步驟2：取出10.00mL溶液于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和21.00mL.1.000mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。

步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點[發生的反應為Cr2O72－+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)]

步驟4：將步驟2、3重復兩次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL

步驟2中發生反應的離子方程式為_____________________________。該樣品中Mg(ClO3)2·6H2O的純度為___________(保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】漏斗、玻璃棒、燒杯 除去SO42-（或使SO42-沉淀） Fe(OH)3 MgCl2+2NaClO=Mg(ClO3)2+2NaCl↓ 趁熱過濾 ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O 85%

【解析】

鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質，加入氧化劑過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氯化鋇溶液生成硫酸鋇沉淀，加入氧化鎂，調節溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，加入NaClO3飽和溶液發生反應為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓過濾，得到Mg(ClO3)2溶液中，根據物質的溶解度大小，溶液獲得晶體的方法：蒸發結晶、趁熱過濾、將濾液冷卻結晶，過濾、洗滌制取Mg(ClO3)2·6H2O，以此分析解答。

（1）過濾的原理：過濾是把不溶于液體的固體物質跟液體分離開來的一種混合物分離的方法，過濾時需要制作過濾器的漏斗、濾紙、固定儀器的鐵架臺、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯等，所以需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）加入BaCl2溶液的目的是除去SO42-（或使SO42-沉淀）；加入氧化鎂，調節溶液的pH為4，此時鐵離子形成了沉淀氫氧化鐵，所以加MgO后過濾所得濾渣的主要成分的化學式為Fe(OH)3；
故答案為：除去SO42-（或使SO42-沉淀） ；Fe(OH)3；

（3）加入NaClO3飽和溶液和MgCl2發生復分解反應，化學方程式為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓，過濾得到Mg(ClO3)2溶液，由四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化的曲線可知，Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化較大，而NaCl的溶解度隨溫度變化較小，所以從溶液獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體的方法是：蒸發結晶、趁熱過濾、將濾液冷卻結晶、過濾、洗滌，
故答案為：MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl↓；趁熱過濾；
（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+=Cl-+6Fe3++3H2O，
故答案為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；
②根據化學方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O以及Cr2O72－+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，可以得出：ClO3-～6Fe2+，Cr2O72－～6Fe2+，

用0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點，可以得出剩余的亞鐵離子的物質的量為：0.100molL-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根離子反應的亞鐵離子的物質的量為：21×10-3L×1.000molL-1-0.009mol=0.012mol，氯酸根離子的物質的量為：0.012mol=0.002mol，

產品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數：100%=85%，

故答案為：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；85%。