Question

過氧化鎂（MgO₂）易溶于稀酸，溶于酸后產(chǎn)生過氧化氫，在醫(yī)學(xué)上可作為解酸劑等．過氧化鎂產(chǎn)品中常會(huì)混有少量MgO，實(shí)驗(yàn)室可通過多種方案測(cè)定樣品中過氧化鎂的含量．
（1）某研究小組擬用如圖裝置測(cè)定一定質(zhì)量的樣品中過氧化鎂的含量．
①實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行的操作是

 

，稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液的作用是

 

．MgO₂的電子式為

 

．
②分液漏斗上端連接的橡皮管的作用是

 

．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待恢復(fù)至室溫，先

 

，再平視刻度線讀數(shù)．
（2）實(shí)驗(yàn)室還可通過以下方案測(cè)定樣品中過氧化鎂的含量：
取a g樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后再加入NaOH溶液至Mg²⁺沉淀完全，過濾、洗滌后，將濾渣充分灼燒，最終得到b g固體．
已知：常溫下Ksp[Mg（OH）₂]=1×10^-11．為使溶液中的Mg2+完全沉淀[即溶液中c（Mg²⁺）≤1×10^-4mol/L]，溶液的pH至少應(yīng)調(diào)至

 

．則樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（用含a、b的表達(dá)式表示）．
（3）實(shí)驗(yàn)室中某含Mg²⁺的溶液中混有Fe³⁺，可用Mg（OH）₂調(diào)溶液PH值除去Fe³⁺，寫出該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）①實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；通過測(cè)量雙氧水分解生成的氧氣，可檢測(cè)過氧化鎂的含量，而氯化鐵能作催化劑加快雙氧水的分解，加快反應(yīng)速率，過氧化鎂是離子化合物，據(jù)此寫出電子式；
②氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響大，分液漏斗上端連接的橡皮管的作用是保持恒壓，用恒壓分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)還有消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響，使分液漏斗中的溶液順利滴下；
③應(yīng)該將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平，然后再平視刻度線讀數(shù)；
（2）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積，計(jì)算出溶液中氫氧根離子的濃度，求出溶液的PH；質(zhì)量b是氧化鎂，質(zhì)量a是過氧化鎂和氧化鎂雜質(zhì)質(zhì)量，設(shè)出二者物質(zhì)的量，列式計(jì)算出各自物質(zhì)的量，最后根據(jù)過氧化鎂的物質(zhì)的量，算出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）用Mg（OH）₂調(diào)溶液PH值除去Fe³⁺，利用氫氧化鎂和溶液中氫離子反應(yīng)促進(jìn)鐵離子水解正向進(jìn)行，生成氫氧化鐵沉淀．

解答： 解：（1）①實(shí)驗(yàn)裝置連接好以后，實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；過氧化鎂溶于水生成雙氧水，雙氧水易分解，通過測(cè)量雙氧水分解生成的氧氣，可檢測(cè)過氧化鎂的含量，而氯化鐵能作催化劑加快雙氧水的分解，加快反應(yīng)速率，過氧化鎂是離子化合物，據(jù)此寫出電子式為；
故答案為：檢查裝置的氣密性；用作催化劑（或催化H₂O₂的分解）；；
②由于氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響大，所以用恒壓分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)還有消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響，使分液漏斗中的溶液順利滴下，
故答案為：保持恒壓使分液漏斗中的溶液順利滴下；
③由于氣體大體積受壓強(qiáng)影響大，所以在讀數(shù)之前，應(yīng)該將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平，然后再平視刻度線讀數(shù)，
故答案為：將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平；
（2）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)溶液中c（Mg²⁺）=l×10^-5mol/L時(shí)，K_sp[Mg（OH）₂]=1×10^-11=c（Mg²⁺）?c²（OH^-），溶液中OH^-濃度等于1×10^-3mol/L，所以溶液的pH=11；
設(shè)過氧化鎂的物質(zhì)的量是xmol，氧化鎂物質(zhì)的量是ymol，則56x+40y=a，（x+y）×40=b，解得x=

a-b

16

，方案I中過氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

a-b 16 ×56

a

=

7(a-b)

2a

，
故答案是：11；

7(a-b)

2a

；
（3）用Mg（OH）₂調(diào)溶液PH值除去Fe³⁺，利用氫氧化鎂和溶液中氫離子反應(yīng)促進(jìn)鐵離子水解正向進(jìn)行，生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的；離子方程式為：3Mg（OH）₂+2Fe³⁺=3Mg²⁺+2Fe（OH）₃，故答案為：3Mg（OH）₂+2Fe³⁺=3Mg²⁺+2Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力；該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．