Question

【題目】蛋殼的主要成分是CaCO3,含有少量的SiO2、MgCO3及色素等雜質(zhì)，測定蛋殼中鈣含量的操作步驟如圖所示:

已知:CaC2O4、MgC2O4都難溶于水。

回答下列問題:

(1)樣品溶于鹽酸后得到的濾渣主要是______________。

(2)①②操作時，加入飽和(NH4)2C2O4溶液和氨水的作用是_________。

(3)洗滌固體A最好選用“冰水”洗滌，其目的是___________。

(4)在一定溫度下，向2L的密閉容器中放人足量的草酸鈣(固體所占體積忽略不計)發(fā)生反應:CaC2O4(s)CaO(s)+CO(g)+CO2(g)若前5min內(nèi)生成CaO的質(zhì)量為l1.2g,則該段時間內(nèi)v(CO)=_________。

(5)用標準酸性高錳酸鉀溶液滴定生成的草酸，通過鈣與草酸的定量關(guān)系，可間接求出鈣的含量。

步驟1:將溶液A加蒸餾水稀釋至250mL。

步驟2:取稀釋后的溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化。

步驟3:用0.0190mol/LKMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液V1mI。

步驟4:重復步驟2、步驟3的操作3次，記錄數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號	KMnO4溶液的濃度(mol/L)	KMnO4液滴入的體積(mL)
1	0.0190	V1=20.02
2	0.0190	V2=20.00
3	0.0190	V3=19.98
4	0.0190	V4=20.80

①滴定終點的現(xiàn)象是______________________。

②該蛋殼中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)=______%，則此法求得的鈣含量_____實際值(填“>”“=”或“<”)。

Answer 1

【答案】 SiO2 保持較大的C2O42-濃度，使Ca2+沉淀完全 (合理答案均可給分) 減少草酸鈣固體的溶解 0.02 mol·L-1·min-1 當加入最后1滴高錳酸鉀溶液時，溶液顏色由無色變成淺紅色，且30 s內(nèi)不褪色 95.00 >

【解析】（1）樣品中SiO2與鹽酸不反應，所以得到的濾渣為SiO2。（2）C2O42－+H+HC2O4－，HC2O4－+H+H2C2O4，在堿性條件下，上述平衡逆向移動，C2O42－的濃度增大，有利于Ca2＋沉淀完全，故答案為：保持較大的C2O42－濃度，使Ca2＋沉淀完全。（3）CaC2O4(s) Ca2+(aq)+C2O42-(aq)，用0. lmol·L－1草酸銨溶液洗滌，C2O42－濃度增大，可以使上述溶解平衡逆向移動，從而減少CaC2O4固體的溶解。（4）CaO的物質(zhì)的量=11.2g/56g·mol－1=0.2mol，所以生成的CO的物質(zhì)的量也為0.2mol，v(CO)=0.2mol÷2L÷5min=0.02 mol·L-1·min-1 。（5）①KMnO4具有強氧化性，草酸具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應，離子方程式為： 2MnO4－+6H＋+5H2C2O4=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O 。②高錳酸鉀溶液呈紫紅色，加入到草酸溶液中時紫紅色褪去，混合溶液顯無色，當?shù)味ㄍ瓿蓵r再滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液將會由無色變成紫紅色，且30s內(nèi)不褪色，即可說明滴定已經(jīng)達到終點。③第4次滴定時高錳酸鉀溶液的體積與前3次的體積相差較大，說明第4次滴定誤差較大，舍去這組數(shù)據(jù)，滴定時平均消耗的高錳酸鉀溶液的體積為（20.02+20.00+19.98）÷3ml=20.00ml，所以消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為20.00×10-3L×0.0190 mol·L－1=3.8×10-4mol，根據(jù)2MnO4－+6H＋+5H2C2O42Mn2＋+10CO2↑+8H2O可知草酸的物質(zhì)的量為2.5×3.8×10-4mol=9.5×10-4mol，故草酸鈣的物質(zhì)的量也為9.5×10-4mol，從而碳酸鈣的物質(zhì)的量也為9.5×10-4mol，求得碳酸鈣的質(zhì)量為9.5×10-4mol×100g·mol－1=9.5×10-2g，以上的數(shù)據(jù)都是根據(jù)25ml溶液A計算的，所以250ml溶液A中含有碳酸鈣的質(zhì)量為9.5×10-2g×10=0.95g，故CaCO3的質(zhì)量分數(shù)=0.95g/1.0g×100%=95%；因為在生成草酸鈣沉淀的同時也會生成草酸鎂沉淀，導致得到的固體A中含有草酸鎂，而使A溶液中草酸的量增大，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，故此法求得的鈣含量大于實際值。