Question

(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：
Cr₂O₇^2－＋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15.00mL。
（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) 。

Answer 1

（14分）(1) SO₄^2-  （2分）     
静置，取上层清液加入BaCl₂，若无白色沉淀，则SO₄^2-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SO₄^2-，钡离子与硫酸根离子结合呈硫酸钡沉淀，过滤除去；检验SO₄^2-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SO₄^2-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%.