Question

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，加足量的试剂X把Fe^2＋转化为Fe^3＋，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）50．00mL 2．00 mol·L^－1的稀硫酸充分与原料充分反应至多产生气体体积（标准状况下）为        。

（2）试剂X可能为            。

A．氯水    B．CaO     C． SO₂    D． H₂O₂

（3）已知：Ksp[Fe(OH)₃]＝1．0×10^-39，Ksp[Mg(OH)₂]＝1．0×10^-12。  室温下，若溶液中c(Mg^2＋)＝1．00 mol·L^－1，欲使溶液中的Fe^3＋沉淀完全（c(Fe^3＋)≤1×10^－6mol·L^－1），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(H₂Y^2－)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1．20g加入过量的EDTA，配成100mL pH在9~10之间溶液A

步骤2：准确移取20．00mL溶液A于锥形瓶中，用0．10mol·L^－1Zn²⁺标准溶液滴定，滴定到终点，消耗Zn²⁺标准溶液的体积为18．00mL

步骤3：准确移取20．00mL溶液A于另一只锥形瓶中，调节pH在5~6；用0．10mol·L^－1Zn²⁺标准溶液滴定，滴定至终点，消耗Zn²⁺标准溶液的体积为25．00mL。

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

Answer

（12分）

（1）2．24L；（2）D；（3）3～8；

（4）20mL溶液A中：n(EDTA)＝n(Zn2+)＝0．10×18．00×10－3＝1．80×10－3mol

则100mL溶液A中剩余EDTA的量：n(EDTA)＝1．80×10－3×100/20＝0．009mol

20mL溶液A中EDTA的量：n(EDTA)总＝n(Zn2+)＝0．10×25．00×10－3＝2．50×10－3mol

则100mL溶液A中EDTA总量：n(EDTA)总＝2．50×10－3×5＝0．0125mol

所以1．2g中n(Mg2+)＝0．0125mol —0．009 mol＝0．0035mol

该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数0．0035mol×24g/mol÷1．2g＝7．0%；

【解析】

试题分析：（1）50．00mL 5．00 mol/L的稀硫酸中硫酸的物质的量为0．05L ×2．00 mol/L=0．10mol，最多产生CO2气体体积为0．10×22．4=2．24L；

（2）需要加入氧化剂将溶液制得亚铁离子氧化，氯水会引入新杂质，选用双氧水；

（3）为了不使镁离子沉淀，c(OH-)===1．0×10-6mol/L，pH=8；

使c(Fe3+)≤1×10－6mol/L，c(OH-)===1．0×10-11mol/L，pH=3，故需调节溶液pH范围为3～8，故答案为：3～8；

考点：考查了滴定的计算等相关知识。