Question

（本题共15分）

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量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。

②Mg(ClO3)2、NaClO3 、MgCl2 、NaCl 四种

化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

（1）加速卤块在KMnO4溶液中溶解的措施有：                          （写出一点即可）。

（2）加入MgO的作用是                  ；过滤后所得滤渣的主要成分为                   。

（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  Mg(ClO3)2·6H2O晶体的实验步骤依次为：①加热蒸发；②      ；③      ；④过滤洗涤。

产品中Mg(ClO3)2·6H₂O含量的测定：

步骤1：准确称量3.0 g产品配成100 mL溶液。

步骤2：取10.00 mL试液于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol/L的FeSO₄溶液，微热，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋。

步骤3：冷却至室温，用0.100 mol/L K₂Cr₂O₇  溶液滴定剩余的Fe^2＋至终点。

此过程中反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2－＋6Fe^2＋＋14H^＋→2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O。

步骤4：将步骤2、3重复两次

（4）①写出步骤2中发生反应的离子方程式：                                    ；

②步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管，将会导致最终结果     （填“偏大”、 “偏小”或“不变”）；

（5）若平均消耗K₂Cr₂O₇    溶液15.00 mL，则产品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O的质量分数为         。

Answer

（本题共15分）

（1）将卤块粉碎或加热等；（1分）

（2）调节溶液的pH，使Fe3+沉淀完全；（2分）BaSO4和Fe(OH)3；（2分）

（3）MgCl2＋2NaClO3→Mg(ClO3)2＋2NaCl↓（2分）

趁热过滤（1分）；冷却结晶（1分）

（4）①ClO3－ ＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O（2分）；② 小（1分）；

（5）91.4﹪（3分）

【解析】

试题分析：（1）加速卤块与高锰酸钾的反应，可将卤块粉碎，增大接触面积，或加热，使反应速率加快；

（2）加热高锰酸钾溶液后将亚铁离子氧化为铁离子，再加入氯化钡溶液，则除去溶液中的硫酸根离子，再加MgO，调节溶液的pH，目的是使铁离子沉淀，所以滤渣的成分是BaSO4和Fe(OH)3；

（3）根据化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线，氯化钠的溶解度最小，所以向氯化镁溶液中，加入氯酸钠饱和溶液，则生成溶解度较大的氯酸镁和溶解度较小的氯化钠，氯化钠乙沉淀析出，化学方程式是MgCl2＋2NaClO3→Mg(ClO3)2＋2NaCl↓；因为氯酸镁的溶解度随温度变化较大，所以加热蒸发溶液后，应趁热过滤，减少氯酸镁的损失，再冷却结晶，过滤洗涤得到所要产品；

（4）根据题意，酸性条件下氯酸镁将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为氯离子，所以反应的离子方程式是ClO3－ ＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O；步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管，则标准液的浓度减小，消耗标准K2Cr2O7 溶液偏多，说明溶液中剩余亚铁离子偏多，则被氯酸镁氧化的亚铁离子偏少，所以导致最终结果偏小；

（5）若平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL，则剩余亚铁离子的物质的量是0.015L×0.1mol/L×6=0.009mol，则与氯酸镁反应的亚铁离子为0.02L×1.0mol/L-0.009mol=0.011mol，根据ClO3－ ＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O可知氯酸根离子的物质的量是0.011mol/6，则100mL溶液中氯酸镁的物质的量是0.011mol/12×10，其质量是0.011mol/12×10×299g/mol=2.74g，所以氯酸镁的质量分数是2.74g/3g×100%=91.4%。

考点：考查对物质制备流程的分析，物质质量分数的计算