题目内容
【题目】氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,工业大规模生产前,实验室先按如下流程进行模拟制备少量Mg(ClO3)2·6H2O:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图。
(1)卤块中加H2O2的目的是________________,写出该反应的离子方程式__________________。
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何检验SO42-已沉淀完全?_________________。
(3)常温下,加MgO调节pH=4后溶液中c(Fe3+)=___________(已知Ksp[Fe(OH)3=4×10-38],过滤所得滤渣的主要成分有______________。
(4)加入NaClO3饱和溶液公有NaCl晶体析出,写出该反应的化学方程式:___________,请利用该反应,结合上图,制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:
①取样,加入NaClO3饱和溶液充分反应;②蒸发结晶;③___________;④冷却结晶;⑤过滤、洗涤,获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
【答案】 将Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全 4×10-8 BaSO4和Fe(OH)3 MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓ 趁热过滤
【解析】(1)卤块中加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(2)检验硫酸根离子是否除净的方法:静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全;(3)常温下,加MgO调节pH=4,c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3= c(Fe3+) c3(OH-)= c(Fe3+)(10-10mol/L)3=4×10-38,,c(Fe3+)=4×10-8 mol/L,加入氧化镁,调节溶液的pH为4,此时铁离子形成了沉淀氢氧化铁,钡离子已经和硫酸根离子只碱反应生成了硫酸钡沉淀,则过滤所得滤渣的主要成分有BaSO4和Fe(OH)3;(4)加入NaClO3饱和溶液仅有NaCl晶体析出,则另外生成Mg(ClO3)2,反应的化学方程式为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;根据物质的溶解度大小,溶液获得晶体的方法:蒸发结晶;趁热过滤;冷却结晶。