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6.氯酸镁[Mg(ClO32]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO32•6H2O的流程如图1:

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:将卤块粉碎或加热等(写出一条即可).
(2)加入MgO的作用是调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全;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,发生反应的化学方程式为MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO32+2NaCl↓,再进一步制取Mg(ClO32•6H2O的实验步骤依次为①蒸发结晶;②趁热过滤;③冷却结晶;④过滤、洗涤.
(4)产品中Mg(ClO32•6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50g产品配成100mL溶液.
步骤2:取10.00mL于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液,微热.
步骤3:冷却至室温,用0.1000mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl-):ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
②产品中Mg(ClO32•6H2O的质量分数为(保留一位小数)78.3%.

分析 卤块的成分有MgCl2•6H2O、MgSO4、FeCl2,加入双氧水之后,亚铁离子可以被氧化为三价铁离子,再向混合物中加入氯化钡溶液,可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,加入氧化镁,调节pH,可以促进铁离子的水解,将铁离子转化为氢氧化铁而除去,过滤,得到的滤液是氯化镁,可以根据溶解度受温度的影响情况来获得要制取的物质,
(1)温度、固体颗粒大小、物质的浓度等会影响反应速率;
(2)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)滤液中含有氯化镁,加入NaClO3饱和溶液后,生成Mg(ClO32和氯化钠,利用NaCl、Mg(ClO32的溶解度与温度的关系,将溶液蒸发浓缩结晶、趁热过滤、冷却结晶,最后过滤、洗涤,得到Mg(ClO32•6H2O;
(4)①氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为正三价;
②根据ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,根据各个质物之间的关系式可计算百分含量.

解答 解:(1)影响化学反应速率的因素有:升高温度、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KMnO4溶液中溶解的措施有:将卤块粉碎或加热等;
故答案为: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
故答案为:调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全;BaSO4和Fe(OH)3
(3)滤液中含有氯化镁,加入NaClO3饱和溶液后,生成Mg(ClO32和氯化钠,氯化钠溶解度小,析出,反应为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO32+2NaCl↓,利用NaCl、Mg(ClO32的溶解度与温度的关系将溶液蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,最后过滤、洗涤,就得到Mg(ClO32•6H2O;
故答案为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO32+2NaCl↓;趁热过滤;冷却结晶;
(4)①氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为正三价,化学方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
故答案为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
②根据化学方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为:0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol,和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为:20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol,氯酸根离子的物质的量为:$\frac{1}{6}$×0.011mol,产品中Mg(ClO32•6H2O的质量分数:($\frac{1}{2}$×$\frac{1}{6}$×0.011×299g/mol)×10×$\frac{1}{3.5}$×100%=78.3%;
故答案为:78.3%.

点评 本题考查实验制备方案,涉及对操作的分析评价、物质的分离提纯、离子方程式书写、物质含量测定、氧化还原反应滴定等,是对学生综合能力的考查,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列关于有机化合物的说法正确的是(  )
A.的名称为2-甲基-1-丙醇B.氯乙烯和聚乙烯均能发生加成反应
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11.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.稀硫酸:Fe2+、Cl-、NO3-、K+B.澄清溶液:MnO4-、S2-、Na+、H+
C.食盐水:K+、NO3-、SO42-、Mg2+D.pH=7的溶液:Na+、HCO3-、SO42-、K+

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8.下列关于有机物结构或性质说法正确的是(  )
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.光照条件下1mol CH4与3mol Cl2反应可制得1mol CHCl3
C.为苯分子的比例模型
D.HC≡CCH═CHCH3中所有碳原子有可能都在同一个平面内

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如图1:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.PbO2的氧化性大于MnO2
有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.
离子离子半径(pm)开始沉淀
时的pH
完全沉淀
时的pH
Fe2+747.69.7
Fe3+642.73.7
Al3+503.84.7
Mn2+808.39.8
Pb2+1218.08.8
Ca2+99--
请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式SO2+MnO2=MnSO4
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是pH计,应调节至4.7≤pH<8.3范围.
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有吸附时间、金属离子半径、金属离子电荷等;吸附步骤除去的主要离子为:Pb2+、Ca2+
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-7.现将c mol•L-1 CaCl2溶液与2.00×10-2mol•L-1 Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是1.82×10-5..

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.过氧乙酸常用作氧化剂和灭菌剂,实验室合成过氧乙酸并测定其含量的相关步骤如下:
实验一:过氧化氢溶液的浓缩
连接好如图所示的装置,先打开恒温水浴槽和水循环泵,当系统真空恒定后,用滴液漏斗向球形冷凝管中滴加30%H2O2溶液,H2O2溶液在球形冷凝管内汽化后被抽入蒸馏系统,得到质量分数均为63%的H2O2溶液
(1)仪器A的名称为蒸馏烧瓶,球形冷凝管的进水口为a(填字母)
实验二:过氧乙酸的合成其制备原理为:

向带有搅拌装置及温度计的500mL三劲烧瓶中先加入16g冰醋酸,然后在搅拌条件下滴加90g68%的H2O2溶液,最后加入浓硫酸2mL,搅拌5h,静置20h
(2)用68%的H2O2溶液代替30%的H2O2溶液的目的是增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动
(3)充分搅拌的目的是使反应物充分接触,提高提高原料利用率
实验三:过氧乙酸含量的测定
步骤1:称取2.0g过氧乙酸样品,配制成100mL溶液A,备用
步骤2:在碘量瓶中加入5mLH2SO4和5mL溶液A摇匀,用0.010mol•L-1的KMnO4溶液滴定至溶液呈微红色,除去其中的H2O2
步骤3:向步骤2滴定后的溶液中再加入1.0gKI(过量),摇匀,用蒸馏水冲洗瓶盖及四周,加入2mL铝酸被作催化剂,摇匀,用淀粉作指示剂,再用0.050mol•L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好褪去,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL.
已知:CH2COOOH+2H-+2I-=I2+CH2COOH+H2O
I2+2S2O32-=2I-+S2O32-
(4)步骤1配制溶液A需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃杯、100mL容量瓶、胶头滴管
(5)步骤2滴定反映的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
(6)原试样中过氧乙酸的质量分数为38%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法正确的是(  )
A.氢键、分子间作用力、离子键、共价键都是微粒间的作用力,其中氢键、离子键和共价键是化学键
B.石墨烯是一种从石墨材料中用“撕裂”方法剥离出的单层碳原子面材料,用这种方法从C60、金刚石等中获得“只有一层碳原子厚的碳薄片”也必将成为研究方向
C.H、S、O三种元素组成的物质的水溶液与Na、S、O三种元素组成的物质的水溶液混合可能会观察到浑浊现象
D.测定中和热的实验中,应将酸、碱溶液一次性倒入量热装置中,并不断搅拌,待温度稳定后记下温度

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15.相同状况下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是(  )
A.体积比为8:11B.密度之比为1:1
C.物质的量之比为11:8D.原子个数之比为12:11

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16.根据下列名称写出烷烃的构造式,然后判断所给名称有无错误,如有错误,则予以改正,并写出正确的名称
(1)1,2-二甲基丁烷   (2)2,3-二乙基丁烷
(3)3,4-二甲基戊烷    (4)2,4-二甲基-3-乙基已烷
(5)2,5-二甲基-4-乙基已烷         (6)3-叔戊基戊烷.

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