Question

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。

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为                        。

（3）加入NaClO₃饱和溶液后发生反应的化学方程式为_________________________。

（4）产品中Mg（ClO₃）₂·6H₂O含量的测定：

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^－1 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：Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋=2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋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____________。

Answer

（1）漏斗、玻璃棒、烧杯（2）BaSO4和Fe（OH）3

（3）MgCl2＋2NaClO3===Mg（ClO3）2＋2NaCl↓

（4）①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O②78.3%

【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，另外还有前面产生的硫酸钡沉淀；

（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；

（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%。

【考点定位】考查无机物的制备工艺流程分析、产品含量测定、分离提纯、复分解反应原理、氧化还原反应方程式的配平；滴定、氧化还原反应的计算

【名师点晴】本题为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念、计算的考查，注意从化合价角度和习题信息角度分析。解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。