题目内容
【题目】氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：
已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有 。
（2）加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为 。
（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为 ，再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：
①蒸发结晶；② ；洗涤；
③将滤液冷却结晶；④过滤、洗涤。
（4）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：（已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299 g/mol）
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00 mL 1.000 mol·L－1的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100 mol/L K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2+至终点。反应的方程式为：Cr2O72－＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
① 写出步骤2中发生反应的离子方程式 ；
② 产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为 。（保留到小数点后一位）
【答案】（1）漏斗、玻璃棒、烧杯（2分）
（2）Fe(OH)3（1分）
（3）MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓（2分）趁热过滤（2分）（没有趁热不给分）
（4）①ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O（2分）②78.3%（2分）
【解析】
试题分析：（1）过滤分离难溶性物质与可溶性物质，需使用漏斗、玻璃棒、烧杯等玻璃仪器；（2）由原料的成分及其性质可知，工艺流程图中氧化步骤目的是是Fe2+转化为Fe3+，因为前者需要pH>7才能沉淀完全，而后者在pH约大于3.3时就能完全沉淀；沉淀步骤的目的是除去硫酸根离子，加MgO后调节pH=7的目的是使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀；（3）由溶解度曲线图、复分解反应原理可知，反应步骤的原理为MgCl2＋2NaClO3＝Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，该反应发生的原因是两种反应物的溶解度都比一种生成物大；Mg(ClO3)2的溶解度受温度影响较大，与粗苯甲酸的提纯方法类似，应按蒸发结晶、趁热过滤（除杂）、洗涤、冷却结晶（析出目标产物）、过滤、洗涤、干燥；（4）① 由题意可知，Mg(ClO3)2与FeSO4过量的发生氧化还原反应，分别作氧化剂、还原剂，铁元素化合价由+2升高到+3价，有升必有降，由此推断氯元素由+5价降低到-1价，由酸碱性环境、电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平可得：ClO3－ ＋ 6 Fe2＋ ＋ 6H＋ = 6 Fe3＋ ＋ Cl－ ＋ 3H2O；② 先根据步骤3计算过量的Fe2＋，再根据步骤2计算被ClO3－ 氧化的Fe2＋的量，然后计算10.00 mL产品溶液中的ClO3－ 或Mg(ClO3)2·6H2O的量，最后计算100 mL产品溶液中的ClO3－ 或Mg(ClO3)2·6H2O的量、质量及质量分数；根据上述思路，产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数=
×100%≈78.3%。
