Question

某光鹵石（KCl·MgCl₂·6H₂O）樣品中含有不跟NaOH溶液及鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì)。某�；瘜W(xué)課外活動(dòng)研究小組現(xiàn)欲測(cè)定此樣品中含KCl·MgCl₂·6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，經(jīng)討論有多種實(shí)驗(yàn)方案。

請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)試劑和儀器（所需的儀器任選），選擇精確度較高的實(shí)驗(yàn)方案，簡(jiǎn)要寫出第二步以后的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

一、可選用的實(shí)驗(yàn)試劑：

（1）a mol·L^－1的NaOH溶液

（2）b mol·L^－1的Na₂CO₃溶液

（3）c mol·L^－1的HCl溶液

（4）d mol·L^－1的AgNO₃溶液

（5）酚酞試液

（6）紫色石蕊試液

二、實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步：稱取m g樣品，放入250 mL燒杯中，加適量水溶解；

第二步：……

三、計(jì)算樣品中KCl·MgCl₂·6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式______________________。

Answer 1

解析：本題以光鹵石樣品中KCl·MgCl₂·6H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定為題設(shè)情景，通過(guò)設(shè)置的多重性實(shí)驗(yàn)途徑和具體細(xì)節(jié)，考查學(xué)生思維廣闊性、周密性、深刻性及批判性。本題為一開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)題。

解題思路：

（1）由條件找關(guān)系：

可能的離子反應(yīng)：

Mg^2＋＋2OH^－====Mg（OH）₂↓  Mg^2＋＋====MgCO₃↓

Ag^＋＋Cl^－====AgCl↓與KCl·MgCl₂·6H₂O可能構(gòu)成的關(guān)系式有：

2OH^－→Mg^2＋→Mg（OH）₂↓    KCl·MgCl₂·6H₂O

→Mg^2＋→MgCO₃↓    KCl·MgCl₂·6H₂O

Ag^＋→Cl^－→AgCl↓    1/3KCl·MgCl₂·6H₂O

由上述關(guān)系可見(jiàn)，求KCl·MgCl₂·6H₂O的量，可從所加試劑的量入手，也可用生成沉淀的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算來(lái)求得。

（2）由難易定最佳：

測(cè)定沉淀的質(zhì)量：需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、烘干，步驟多，誤差較大；

測(cè)定所加試劑的量：可通過(guò)滴定法，精確度較高，操作較簡(jiǎn)便。

（3）看細(xì)節(jié)圖周密：

①為了使沉淀完全，沉淀劑必須過(guò)量；過(guò)量的試劑必須準(zhǔn)確測(cè)出，涉及的實(shí)驗(yàn)步驟要盡可能少。

②中和滴定中指示劑的選擇也很關(guān)鍵。僅僅從中和反應(yīng)本身來(lái)講，甲基橙、酚酞皆可用，但在此實(shí)驗(yàn)中影響到實(shí)驗(yàn)操作的難易。如選甲基橙作滴定過(guò)量堿的指求劑，就必須對(duì)生成的Mg（OH）₂沉淀進(jìn)行過(guò)濾、洗滌且將洗滌液合并后，再進(jìn)行滴定；如選酚酞試液作指示劑，Mg（OH）₂沉淀就無(wú)需過(guò)濾，因?yàn)榉犹�變色范圍在pH＝8～10之間，滴定到終點(diǎn)時(shí)，Mg（OH）₂的沉淀不會(huì)溶解。

答案：第二步：加入A mL a mol·L^－1的NaOH溶液（過(guò)量）充分反應(yīng)，過(guò)濾并洗滌沉淀；

第三步：將溶液和洗滌液全部注入錐形瓶中，滴加酚酞指示劑2～3滴；

第四步：用c mol·L^－1的HCl溶液滴定至由淺紅色變?yōu)闊o(wú)色，消耗HCl溶液b mL。

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