问题 问答题

(14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。

②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

回答下列问题:

(1)加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有:          (写出一条即可)。

(2)加入MgO的作用是          ;滤渣的主要成分为            

(3)向滤液中加入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蒸发结晶;②     ;③____;④过滤、洗涤。

(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20.00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。

步骤3:冷却至室温,用0.l000 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:

步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。

①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl):              

②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(保留一位小数)            

答案

(1)将卤块粉碎或加热等;(2)调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全,BaSO4和Fe(OH)3

(3)MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl,②趁热过滤,③冷却结晶;

(4)①ClO3-+5Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,②78.3%.

题目分析:(1)影响化学反应速率的因素有三个温度、将固体粉碎成细小的颗粒、增加物质的浓度等。因此加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有将卤块粉碎或加热等;(2)金属氧化物MgO能与酸反应产生盐和水。所以加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成沉淀完全除去。根据示意图可知滤渣的主要成分为BaSO4和Fe(OH)3。(3)向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl,然后利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度与温度的关系将溶液蒸发浓缩结晶、②趁热过滤,③冷却结晶,最后④过滤、洗涤。就得到Mg(ClO3)2·6H2O。(4)①步骤2中发生反应的离子方程式ClO3-+5Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,②在氧化反应反应中电子转移数目相等。n(Fe2+)×1=n(ClO3-)×6+n(Cr2O72-)×2×3. n(Fe2+)="0.02mol;" n(Cr2O72-)=0.0015mol;所以n(ClO3-)={0.02mol×1-0.0015mol×2×3}÷6=0.0018mol;因此100ml中含有的ClO3-的物质的量为0.0183mol,则含有的Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量为0.00915mol.去质量为299g/mol×0.00915mol=2.7408g.因此产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(2.7408g÷3.50 g)×100%=78.3%.

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