解:
(1)设100g混合溶液中含有 $\mathrm{ MgSO_4} $的质量为x。
$\mathrm{ 2NaOH+MgSO_4\xlongequal[\ \ \ \ \ \ ]{}Na_2SO_4+Mg(OH)_2↓} $
120 58
x 1.160g
$\mathrm{ \frac {120 }{ x }=\frac { 58 }{ 1.160g } } $ 解得 x = 2.4 g
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,则 $\mathrm{ MgSO_4} $中镁元素的质量即为
5g镁矿石中镁元素的质量,由题意可知,镁矿石中镁元素的质量分数为
$\frac{2.4 \mathrm{~g} \times \frac{24}{24+32+16 \times 4} \times 100 \%}{5 \mathrm{~g}} \times100 \%=9.6 \%$
(3)由实验一、二可知,每消耗10 g NaOH 溶液生成氢氧化镁沉淀的质量为
1.044g - 0.464g = 0.580g
第三次再加入10 g NaOH 溶液后,沉淀增加的质量为
1.160g - 1.044g = 0.116g
说明此时硫酸镁完全反应,氢氧化钠已过量。
设10g氢氧化钠溶液中溶质的质量为y。
$\mathrm{ 2NaOH+MgSO_4\xlongequal[\ \ \ \ \ \ ]{}Na_2SO_4+Mg(OH)_2↓} $
80 58
y 0.580 g
$\mathrm{ \frac {80 }{ y }=\frac { 58}{ 0.580g} } $ 解得 y = 0.8 g
加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数为
$\mathrm{\frac{ 0.8g}{ 10g}\times 100%= 8%} $
答:
(1)100g混合溶液中含 $\mathrm{ MgSO_4} $的质量为2.4g;
(2)镁矿石中镁元素的质量分数为9.6 %;
(3)加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数为8%。