以碳*鎂(含少量FeCO3)為原料製取硫*鎂晶體,並測定Mg2+含量:將原料完全溶於一定量的稀硫*中,加足量的...
問題詳情:
以碳*鎂(含少量FeCO3)為原料製取硫*鎂晶體,並測定Mg2+含量:將原料完全溶於一定量的稀硫*中,加足量的試劑X把Fe2+轉化為Fe3+,用氨水調節溶液的pH,靜置後過濾,除去濾渣,將濾液結晶得硫*鎂晶體。
(1)50.00mL 2.00 mol·L-1的稀硫*充分與原料充分反應至多產生氣體體積(標準狀況下)為______。
(2)試劑X最佳應為______。
A *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。 室溫下,若溶液中c(Mg2+)=1.00mol·L-1,欲使溶液中的Fe3+沉澱完全(c(Fe3+) ≤1×10-6mol·L-1),需調節溶液pH範圍為______。
(4)常採用下列方法測定結晶硫*鎂中Mg2+的含量:
已知:①在pH為9~10時,Mg2+、Zn2+均能與EDTA(H2Y2-)形成配合物
②在pH為5~6時,Zn2+除了與EDTA反應,還能將Mg2+與EDTA形成的配合物中的Mg2+“置換”出來:Zn2+ +MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+
步驟1:準確稱取得到的硫*鎂晶體1.20g加入過量的EDTA,配成100mL pH在9~10之間溶液A
步驟2:準確移取20.00mL溶液A於錐形瓶中,用0.10mol·L-1Zn2+標準溶液滴定,滴定到終點,消耗Zn2+標準溶液的體積為18.00mL
步驟3:準確移取20.00mL溶液A於另一隻錐形瓶中,調節pH在5~6;用0.10mol·L-1Zn2+標準溶液滴定,滴定至終點,消耗Zn2+標準溶液的體積為25.00mL。
計算該結晶硫*鎂中Mg2+的質量分數(請給出計算過程)______。
【回答】
2.24L D 3~8 20mL pH在9~10之間的溶液A,與EDTA(H2Y2-)形成配合物消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液18mL; 20mL pH在5~6之間的溶液A,消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液25mL;則發生反應Zn2+ +MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液25-18=7mL;
Mg2+的物質的量是0.10mol·L-1×7×10-3L=7×10-4mol;
該結晶硫*鎂中Mg2+的質量分數是 ;
【解析】
碳*鎂(含少量FeCO3)完全溶於一定量的稀硫*中,加足量的綠*氧化劑H2O2把Fe2+轉化為Fe3+,用氨水調節溶液的pH使Fe3+完全轉化為Fe(OH)3除去,將濾液結晶得硫*鎂晶體;
【詳解】
(1)50.00mL 2.00 mol·L-1的稀硫*中硫*的物質的量是0.05L ×2mol·L-1=0.1mol,反應至多產生二氧化碳氣體體積(標準狀況下)為0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(2)加試劑X的目的是把Fe2+轉化為Fe3+,為了不引入新雜質,最佳應為H2O2,選D;
(3)為了不使Mg2+沉澱c(OH-)< ,使溶液中的c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-11,所以需調節溶液pH範圍為3~8;
(4)20mL pH在9~10之間的溶液A,與EDTA(H2Y2-)形成配合物消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液18mL;20mL pH在5~6之間的溶液A,消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液25mL,則發生反應Zn2+ +MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+消耗0.10mol·L-1Zn2+標準溶液25-18=7mL,Mg2+的物質的量是0.10mol·L-1×7×10-3L=7×10-4mol,該結晶硫*鎂中Mg2+的質量分數是 ;
【點睛】
本題以碳*鎂(含少量FeCO3)為原料製取硫*鎂晶體並測定Mg2+含量為載體,考查通過調節溶液pH除雜,明確滴定原理、會根據溶度積常數進行有關計算是解題關鍵。
知識點:*鹼中和滴定
題型:綜合題
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