Question

【题目】以碳酸镁(含少量FeCO3)为原料制取硫酸镁晶体，并测定Mg2+含量：将原料完全溶于一定量的稀硫酸中，加足量的H2O2后用氨水调节溶液的pH，静置后过滤，除去滤渣，将滤液结晶得硫酸镁晶体。

（1）30.00mL 5.00 mol·L1的稀硫酸至少能溶解原料的质量为___________。

（2）加氨水调节pH促进Fe3+水解，Fe3+水解离子方程式为___________。

（3）已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×1039，Ksp[Mg(OH)2]＝1.0×1012。室温下，若溶液中c(Mg2＋)＝0.01mol·L1，欲使溶液中的c(Fe3＋)≤1×106mol·L1，需调节溶液pH范围为___________。

（4）常采用下列方法测定结晶硫酸镁中Mg2+的含量：

已知：①在pH为9~10时，Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2)形成配合物

②在pH为5~6时，Zn2+除了与EDTA反应，还能将Mg2+与EDTA形成的配合物中的Mg2+“置换”出来： Zn2+ +MgH2Y＝ZnH2Y+Mg2+

步骤1：准确称取得到的硫酸镁晶体1.50g加入过量的EDTA，配成100mL pH9~10之间溶液A

步骤2：准确移取25.00mL溶液A于锥形瓶中，用0.10mol·L1Zn2+标准溶液滴定，滴定到终点，消耗Zn2+标准溶液的体积为20.00mL

步骤3：准确移取25.00mL溶液A于另一只锥形瓶中，调节pH在5~6；用0.10mol·L1Zn2+标准溶液滴定，滴定至终点，消耗Zn2+标准溶液的体积为30.00mL。

计算该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数(请给出计算过程)。___________

Answer 1

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

【解析】

（1）、均能和稀硫酸反应而溶解，等物质的量的硫酸，溶解等物质的量的、，但摩尔质量大，所以含量越低，能溶解原料的质量越少；

（2）Fe3+水解，生成Fe（OH）3和H+，依此书写离子方程式；

（3）依据题给条件，分别计算开始形成Mg(OH)2沉淀、Fe3+完全沉淀时的pH，即能确定使Fe3+完全沉淀，而Mg2+不沉淀的pH范围；

（4）依据题中所给信息及反应关系，求出1.5g晶体中，Mg2+的质量，然后计算其质量分数；

(1)已知原料主要成分是，含有少量杂质，用一定量的稀硫酸溶解时，含量越低，能溶解原料的质量越少，当原料中不含杂质，硫酸溶解，n(H2SO4)=0.15mol，则溶解的的物质的量为，其质量为:0.15mol84g/mol=12.6g，故至少能溶解原料；

本题答案为：12.6g；

（2）Fe3+水解离子方程式为：Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+；

本题答案为：Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+；

（3）根据可知开始出现沉淀时溶液中，此时溶液中，根据可知，完全沉淀时溶液中，此时溶液中，所以需调节溶液范围为；

本题答案为：3pH9；

（4）、与均按反应，则由步骤2可得：溶液A中过量的EDTA：，则溶液A中剩余的量：；由步骤3可得：溶液A中总量：，则溶液A中总量：，所以中，该结晶硫酸镁中的质量分数；

本题答案为：6.4。