题目内容

(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:

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)变化曲线如上图。
(1)加入BaCl2的目的是除_________,如何判断该离子已除尽_____________________。
(2)加入NaClO3饱和溶液会发生反应:MgCl2+2NaClO3==Mg(ClO3)2+2NaCl↓,请利用该反应,结合溶解度图,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蒸发浓缩;③        ;④冷却结晶;
⑤过滤、洗涤,获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。
步骤2:取10mL配好的溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:
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。
(3)写出步骤2中所发生反应的离子方程式                                      
(4)步骤3中若滴定前用标准液润洗滴定管,会导致最终结果     (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为        (计算结果保留两位小数) 。
(14分)(1) SO42-  (2分)     
静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-已沉淀完全(2分)
(2)趁热过滤 (2分)
(3)6H++ClO3-+6Fe2+==6Fe3++Cl-+3H2O (3分)
(4)不变 (2分)
(5) 78.31% (3分)

试题分析:(1)加入BaCl2的目的是除去SO42-,钡离子与硫酸根离子结合呈硫酸钡沉淀,过滤除去;检验SO42-是否除尽的方法是静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-已沉淀完全;
(2)Mg(ClO3)2的溶解度受温度变化影响大,温度高时溶解度较大,温度低时溶解度较小,所以需要趁热过滤除去氯化钠;
(3)步骤2中所发生反应是ClO3-与Fe2+在酸性条件下的氧化还原反应,生成氯离子和铁离子、水,离子方程式为6H++ClO3-+6Fe2+==6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)滴定管在加入标准液前必须用标准液润洗,所以最终结果不变;
(5)根据消耗K2Cr2O7溶液15.00mL可计算未被ClO3-氧化的亚铁离子的物质的量是0.015L×0.1mol/L×6=0.009mol,则被ClO3-氧化的亚铁离子的物质的量是0.02L×1mol/L-0.009mol=0.011mol,则100mL溶液中ClO3-的物质的量是0.011mol×1/6×10=0.11/6mol,则样品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量为0.11/6mol/2×299g/mol=2.741g,所以产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为2.741g/3.5g×100%=78.31%.
练习册系列答案
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(13分)一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。制备一溴乙烷的反应原理为:NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4,CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。实验室可用如下装置制备一溴乙烷:

某学生的实验过程和具体操作可简述如下:

查阅资料可知:
①可能产生的副产物有: CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2,其中1,2-二溴乙烷为无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃。
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质。
请结合以上信息回答下列问题:
(1)实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是                       
(2)水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有           ,检验该离子的方法是                       。
(3)油层a、b均呈微黄色。该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物,为验证其成分设计了如下的实验操作。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:将油层b转移至        中,再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡,静置。
                          
步骤2:取步骤1的水层少量于试管中,加入稀硫酸酸化,再加入适量新制氯水及少量CCl4,充分振荡,静置。
溶液分层,下层呈橙红色,证明     
步骤3:将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中,       至温度计升高至450C左右。
馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右,不再有蒸汽馏出时,将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却,凝结成白色固体,则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷。
(4)该同学在实验过程中加入了10mL乙醇(0.17mol),足量浓硫酸,适量水,以及0.15mol溴化钠,最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品。请计算产率       (用小数表示,保留二位小数)。

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