Question

【题目】氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备Mg(C1O3)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________；______；洗涤；②将滤液冷却结晶；③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3.50g产品配成100 mL溶液。

步骤2：取10.00mL于锥形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L－1的FeSO4溶液，微热。

步骤3：冷却至室温，用0.100mol/LK2Cr2O7 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15.00mL。

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）

Answer 1

【答案】 烧杯、漏斗、玻璃棒 Fe(OH)3 MgCl2+2NaC1O3=Mg(C1O3)2+2NaCl↓ 蒸发浓缩或蒸发结晶 趁热过滤 ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O 78.3%

【解析】本题是一道无机物质制取的工艺流程题，解答此类题目必须弄懂每一步流程中发生的反应和物质的转化关系。

（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。

（2）加KMnO4的目的是氧化Fe2+使其转化为Fe3+，再加入BaCl2除去SO42-， 此时溶液中的溶质主要为MgCl2、FeCl3， Fe3+发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl，加入的MgO与水解得到的H+反应，促使上述平衡正向移动从而使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而与MgCl2分离，故加MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为Fe(OH)3。

（3）过滤后的溶液中的溶质为MgCl2，加入NaClO3后生成的NaCl的溶解度小，在饱和溶液中以沉淀的形式析出，故反应可以发生，化学方程式为：MgCl2+2NaC1O3=Mg(C1O3)2+2NaCl↓；

加入NaClO3后生成Mg(C1O3)2溶液和NaCl沉淀，可以先将混合物蒸发浓缩，使更多的NaCl沉淀析出，由于Mg(C1O3)2的溶解度随温度的降低而降低，同时为了减少Mg(C1O3)2的析出，必须在较高温度下过滤，得到Mg(C1O3)2滤液，洗涤沉淀得到NaCl产品。最后对滤液进行冷却结晶，得到Mg(ClO3)2·6H2O晶体。故答案为：蒸发浓缩或蒸发结晶、趁热过滤。

（4）①ClO3-具有氧化性，Fe2+具有还原性，两者在酸性条件中反应，离子方程式为： ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O ；②根据Cr2O72－＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O，K2Cr2O7溶液滴定的Fe2+的物质的量为6×0.100×15.00×10-3mol=9×10-3mol，所以ClO3-消耗的Fe2+的物质的量为20×10-3mol-9×10-3mol=0.011mol，根据ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O可得ClO3-的物质的量为0.011/6mol，所以原100ml样品溶液中ClO3-的物质的量为0.011/6mol×10=0.11/6mol，Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量为0.11/12mol，质量为（0.11/12）×299g，故Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为（0.11/12）×299g÷3.5×100%=78.3%。