Question

【題目】以碳酸鎂(含少量FeCO3)為原料制取硫酸鎂晶體，并測(cè)定Mg2+含量：將原料完全溶于一定量的稀硫酸中，加足量的H2O2后用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，靜置后過(guò)濾，除去濾渣，將濾液結(jié)晶得硫酸鎂晶體。

（1）30.00mL 5.00 mol·L1的稀硫酸至少能溶解原料的質(zhì)量為___________。

（2）加氨水調(diào)節(jié)pH促進(jìn)Fe3+水解，Fe3+水解離子方程式為___________。

（3）已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×1039，Ksp[Mg(OH)2]＝1.0×1012。室溫下，若溶液中c(Mg2＋)＝0.01mol·L1，欲使溶液中的c(Fe3＋)≤1×106mol·L1，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為___________。

（4）常采用下列方法測(cè)定結(jié)晶硫酸鎂中Mg2+的含量：

已知：①在pH為9~10時(shí)，Mg2+、Zn2+均能與EDTA(H2Y2)形成配合物

②在pH為5~6時(shí)，Zn2+除了與EDTA反應(yīng)，還能將Mg2+與EDTA形成的配合物中的Mg2+“置換”出來(lái)： Zn2+ +MgH2Y＝ZnH2Y+Mg2+

步驟1：準(zhǔn)確稱取得到的硫酸鎂晶體1.50g加入過(guò)量的EDTA，配成100mL pH9~10之間溶液A

步驟2：準(zhǔn)確移取25.00mL溶液A于錐形瓶中，用0.10mol·L1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定到終點(diǎn)，消耗Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL

步驟3：準(zhǔn)確移取25.00mL溶液A于另一只錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH在5~6；用0.10mol·L1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定至終點(diǎn)，消耗Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為30.00mL。

計(jì)算該結(jié)晶硫酸鎂中Mg2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程)。___________

Answer 1

【答案】12.60g Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+ 3≤pH≤9 6.4%

【解析】

（1）、均能和稀硫酸反應(yīng)而溶解，等物質(zhì)的量的硫酸，溶解等物質(zhì)的量的、，但摩爾質(zhì)量大，所以含量越低，能溶解原料的質(zhì)量越少；

（2）Fe3+水解，生成Fe（OH）3和H+，依此書(shū)寫(xiě)離子方程式；

（3）依據(jù)題給條件，分別計(jì)算開(kāi)始形成Mg(OH)2沉淀、Fe3+完全沉淀時(shí)的pH，即能確定使Fe3+完全沉淀，而Mg2+不沉淀的pH范圍；

（4）依據(jù)題中所給信息及反應(yīng)關(guān)系，求出1.5g晶體中，Mg2+的質(zhì)量，然后計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(1)已知原料主要成分是，含有少量雜質(zhì)，用一定量的稀硫酸溶解時(shí)，含量越低，能溶解原料的質(zhì)量越少，當(dāng)原料中不含雜質(zhì)，硫酸溶解，n(H2SO4)=0.15mol，則溶解的的物質(zhì)的量為，其質(zhì)量為:0.15mol84g/mol=12.6g，故至少能溶解原料；

本題答案為：12.6g；

（2）Fe3+水解離子方程式為：Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+；

本題答案為：Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+；

（3）根據(jù)可知開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)溶液中，此時(shí)溶液中，根據(jù)可知，完全沉淀時(shí)溶液中，此時(shí)溶液中，所以需調(diào)節(jié)溶液范圍為；

本題答案為：3pH9；

（4）、與均按反應(yīng)，則由步驟2可得：溶液A中過(guò)量的EDTA：，則溶液A中剩余的量：；由步驟3可得：溶液A中總量：，則溶液A中總量：，所以中，該結(jié)晶硫酸鎂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

本題答案為：6.4。