硫酸镁晶体\(\rm{(MgSO_{4}·7H_{2}O)}\)是一种重要的化工原料,可用作制革、炸药、造纸、瓷器等。以菱镁矿\(\rm{(}\)主要成分是碳酸镁,含少量\(\rm{FeCO_{3}}\)和不溶性杂质\(\rm{)}\)为原料制取硫酸镁晶体的流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的\(\rm{pH}\)见下表:
阳离子 | \(\rm{Mg^{2+}}\) | \(\rm{Fe^{2+}}\) | \(\rm{Fe^{3+}}\) |
开始沉淀 | \(\rm{9.1}\) | \(\rm{7.6}\) | \(\rm{1.9}\) |
完全沉淀 | \(\rm{11.1}\) | \(\rm{9.7}\) | \(\rm{3.2}\) |
\(\rm{(1)}\)“氧化”步骤中,加入\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的目的是________________\(\rm{(}\)用离子方程式表示\(\rm{)}\)。“沉淀”步骤中,用氨水调节\(\rm{pH}\)的范围是____________。
\(\rm{(2)}\)“过滤”所得滤液中含有的阳离子为\(\rm{Mg^{2+}}\)、________。
\(\rm{(3)}\)“结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液,使用的实验仪器有铁架台\(\rm{(}\)含铁圈\(\rm{)}\)、酒精灯、玻璃棒、________。
\(\rm{(4)}\)测定硫酸镁晶体样品中\(\rm{MgSO_{4}·7H_{2}O}\)的含量常采用下列实验方法:
Ⅰ\(\rm{.}\)称取待测硫酸镁晶体样品\(\rm{1.500 g}\)加入过量的\(\rm{EDTA}\),配成\(\rm{100 mL pH}\)为\(\rm{9~10}\)的溶液\(\rm{A}\)。
Ⅱ\(\rm{.}\)移取\(\rm{25.00 mL}\)溶液\(\rm{A}\)于锥形瓶中,用\(\rm{0.1000 mol·L^{-1} Zn^{2+}}\)标准溶液与过量的\(\rm{EDTA}\)反应,消耗\(\rm{Zn^{2+}}\)标准溶液\(\rm{20.00 mL}\)。
Ⅲ\(\rm{.}\)另移取\(\rm{25.00 mL}\)溶液\(\rm{A}\)于另一只锥形瓶中,调节\(\rm{pH}\)为\(\rm{5~6}\),用\(\rm{0.1000 mol·L^{-1} Zn^{2+}}\)标准溶液与之充分反应,消耗\(\rm{Zn^{2+}}\)标准溶液\(\rm{35.00 mL}\)。
已知:\(\rm{①pH}\)为\(\rm{9~10}\)时,\(\rm{Mg^{2+}}\)、\(\rm{Zn^{2+}}\)均能与\(\rm{{EDTA(}{{{H}}_{{2}}}{{{Y}}^{{2}-}}{)}}\)反应:
\(\rm{{M}{{{g}}^{{2+}}}{+}{{{H}}_{{2}}}{{{Y}}^{{2}-}}==={Mg}{{{H}}_{{2}}}{Y}}\) \(\rm{{Z}{{{n}}^{{2+}}}{+}{{{H}}_{{2}}}{{{Y}}^{{2}-}}==={Zn}{{{H}}_{{2}}}{Y}}\)
\(\rm{②pH}\)为\(\rm{5~6}\)时,\(\rm{Zn^{2+}}\)除与\(\rm{EDTA}\)反应外,还能与\(\rm{MgH_{2}Y}\)反应:
\(\rm{Zn^{2+}+MgH_{2}Y═ZnH_{2}Y+Mg^{2+}}\)
\(\rm{③}\)样品中杂质不参与反应。
计算硫酸镁晶体样品中\(\rm{MgSO_{4}·7H_{2}O}\)的质量分数:________。\(\rm{(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。