Question

（14分）氯酸鎂[Mg(ClO₃)₂]常用作催熟劑、除草劑等，實驗室制備少量Mg(ClO₃)₂·6H₂O的流程如下：
   
已知：①鹵塊主要成分為MgCl₂·6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等雜質。
②四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖所示。
回答下列問題：
（1）加速鹵塊在H₂O₂溶液中溶解的措施有：          （寫出一條即可）。
（2）加入MgO的作用是          ；濾渣的主要成分為            。
（3）向濾液中加入NaClO₃飽和溶液后，發生反應的化學方程式為            ，再進一步制取Mg(ClO₃)₂·6H₂O的實驗步驟依次為①蒸發結晶；②     ；③____；④過濾、洗滌。
（4）產品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O含量的測定：
步驟1：準確稱量3.50 g產品配成100 mL溶液。
步驟2：取10.00 mL于錐形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00mL 1.000 mol·L^－1的FeSO₄溶液，微熱。
步驟3：冷卻至室溫，用0.l000 mol·L^－1K₂Cr₂O₇溶液滴定剩余的Fe²⁺至終點，此過程中反應的離子方程式為：。
步驟4：將步驟2、3重復兩次，計算得平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00 mL。
①寫出步驟2中發生反應的離子方程式（還原產物為Cl^－）：              ；
②產品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O的質量分數為（保留一位小數）            。

Answer 1

（1）將鹵塊粉碎或加熱等；（2）調節溶液的pH，使Fe³⁺沉淀完全，BaSO₄和Fe(OH)₃
（3）MgCl₂+2NaClO₃=Mg(ClO₃)₂+2NaCl，②趁熱過濾，③冷卻結晶；
（4）①ClO₃^-+5Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，②78.3%.

試題分析：（1）影響化學反應速率的因素有三個溫度、將固體粉碎成細小的顆粒、增加物質的濃度等。因此加速鹵塊在H₂O₂溶液中溶解的措施有將鹵塊粉碎或加熱等；（2）金屬氧化物MgO能與酸反應產生鹽和水。所以加入MgO的作用是調節溶液的pH，使雜質Fe³⁺形成沉淀完全除去。根據示意圖可知濾渣的主要成分為BaSO₄和Fe(OH)₃。（3）向濾液中加入NaClO₃飽和溶液后，發生反應MgCl₂+2NaClO₃=Mg(ClO₃)₂+2NaCl，然后利用NaCl、Mg(ClO₃)₂的溶解度與溫度的關系將溶液蒸發濃縮結晶、②趁熱過濾，③冷卻結晶，最后④過濾、洗滌。就得到Mg(ClO₃)₂·6H₂O。(4)①步驟2中發生反應的離子方程式ClO₃^-+5Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，②在氧化反應反應中電子轉移數目相等。n(Fe²⁺)×1=n(ClO₃^-)×6+n(Cr₂O₇^2-)×2×3. n(Fe²⁺)="0.02mol;" n(Cr₂O₇^2-)=0.0015mol;所以n(ClO₃^-)={0.02mol×1-0.0015mol×2×3}÷6=0.0018mol；因此100ml中含有的ClO₃^-的物質的量為0.0183mol,則含有的Mg(ClO₃)₂·6H₂O的物質的量為0.00915mol.去質量為299g/mol×0.00915mol=2.7408g.因此產品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O的質量分數為（2.7408g÷3.50 g）×100%=78.3%.