题目内容
【题目】硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O）是一种重要的化工原料。以菱镁矿（主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质）为原料制取硫酸镁晶体的过程如下：
（1）MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是___________。
（2）“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是___________（用离子方程式表示）。
（3）“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是___________。
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子 | Mg2＋ | Fe2＋ | Fe3＋ |
开始沉淀 | 9.1 | 7.6 | 1.9 |
完全沉淀 | 11.1 | 9.7 | 3.2 |
（4）“过滤”所得滤液中含有的阳离子是___________。
【答案】MgCO3＋2H＋＝Mg2＋＋CO2↑＋H2O H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O 3.2~9.1 Mg2＋、NH4＋
【解析】
由化学工艺流程可知，菱镁矿加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成Mg2+和Fe2+，加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，然后加氨水调节溶液pH，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。
（1）根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O，故答案为：MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+H2O；
（2）加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O，故答案为：H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O；
（3）用氨水调节溶液pH，使Fe3+沉淀除去，不能影响Mg2+，由题给数据可知，pH=3.2时Fe3+沉淀完全，pH=9.1时Mg2+开始沉淀，则用氨水调节溶液pH的范围是3.2~9.1，故答案为：3.2~9.1；
（4）因“沉淀”步骤中使用氨水，使Fe3+沉淀除去，而Mg2+没有沉淀，则过滤所得滤液中存在大量的阳离子有Mg2+和NH4+，故答案为：Mg2+和NH4+。
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