Question

（2010?龍巖模擬）雞蛋殼中含有大量鈣、少量鎂和鉀等元素．實驗室可用圖示流程測定雞蛋殼中鈣、鎂元素含量．依據的反應可以表示為：Ca²⁺+Y^2-=CaY、Mg²⁺+Y^2-=MgY．回答下列問題．

（1）測定Ca²⁺、Mg²⁺總含量時，控制溶液pH=10．若pH過大，測定結果將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；
（2）測定Ca²⁺含量的關鍵是控制溶液的pH，使溶液中Mg²⁺形成沉淀，若要使溶液中c（Mg²⁺）不大于1.2×10^-7mol/L，則溶液pH應不小于

12

（已知：ksp[Mg（OH）₂]=1.2×10^-11，上述實驗均在室溫下進行）．
（3）如果雞蛋殼粉質量為mg，溶液中Y²⁺濃度為c mol/L，則雞蛋殼樣品中鎂元素質量分數是

4.8c(v2-v1)

m

%

．
（4）有同學提出可采用如右裝置、通過測定雞蛋殼與鹽酸反應產生的二氧化碳的量就能測定雞蛋殼中的鈣的總含量．
①采用該方法進行實驗，各裝置從左到右的連接順序依次1-2-

6-7-4-5-3或6-7-5-4-3

（填各裝置對應接口的數字序號）．
②若排除實驗儀器和操作的影響因素，此實驗方法測得的結果是否準確？
答：

不一定準確

（填“準確”、“不準確”或“無法判斷”）．原因是

如果蛋殼中鈣元素全部以碳酸鈣形式存在，且不再含有能與鹽酸反應產生酸性氣體的其他物質，則測定結果準確；否則不準確

．

Answer 1

分析：（1）由信息可知，控制PH=10時，溶液中Ca²⁺、Mg²⁺都沉淀，控制PH=12.5時，溶液中Ca²⁺沉淀，Mg²⁺不沉淀．pH過大時，溶液中鎂離子沉淀不完全；
（2）先根據氫氧化鎂的溶度積常數計算氫氧根離子濃度，根據水的離子積常數計算溶液中氫離子濃度，從而計算溶液的pH值；
（3）兩次消耗Y²⁺溶液的差即為與鎂離子反應的Y²⁺，根據Y²⁺溶液的物質的量計算鎂離子的質量，最后根據質量分數公式計算鎂離子的質量分數；
（4）①根據各裝置的作用進行排序；
②根據蛋殼中的成分判斷是否準確．

解答：解：（1）由信息可知，控制pH=10時，溶液中Ca²⁺、Mg²⁺都沉淀，控制PH=12.5時，溶液中Ca²⁺沉淀，Mg²⁺不沉淀．pH過大時，溶液中鎂離子沉淀不完全，所以導致測定結果偏小，
故答案為：偏小；
（2）若要使溶液中c（Mg²⁺）不大于1.2×10^-7mol/L，則溶液中氫氧根離子的濃度=

Ksp C(Mg2+)

=

1.2×10-11 1.2×10-7

mol/L=10^-2mol/L，c（H⁺）=

10-14

10-2

mol/L=10^-12 mol/L，
所以溶液的pH=12，故答案為：12；  
（3）兩次消耗Y²⁺溶液的差即為與鎂離子反應的Y²⁺，所以和鎂離子反應的Y²⁺的物質的量=10^-3 C（V₂-V₁）mol，設鎂離子的質量為x．
Mg²⁺+Y^2-=MgY
24g 1mol
x   10^-3 C（V₂-V₁）mol
x=0.024C（V₂-V₁）g
所以鎂離子的質量分數=

0.024C(V2-V1)

m 2

×100%=

4.8C(V2-V1)

m

%，
故答案為：

4.8c(v2-v1)

m

%；
（4）①1的作用是吸收空氣中的二氧化碳，防止二氧化碳造成干擾，且能把后面各裝置中二氧化碳全部排除干凈；2的作用是產生二氧化碳；濃硫酸的作用是干燥二氧化碳防止水蒸氣干擾測定結果；U型管的作用是吸收二氧化碳，干燥管的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止造成干擾，所以各裝置從左到右的連接順序依次1-2-6-7-4-5-3或6-7-5-4-3，
故答案為：6-7-4-5-3或6-7-5-4-3；
②如果蛋殼中鈣元素全部以碳酸鈣形式存在，且不再含有能與鹽酸反應產生酸性氣體的其他物質，則測定結果準確；否則不準確，所以測定結果不一定準確，
故答案為：不一定準確；如果蛋殼中鈣元素全部以碳酸鈣形式存在，且不再含有能與鹽酸反應產生酸性氣體的其他物質，則測定結果準確；否則不準確．

點評：本題考查學生對實驗原理及裝置理解、對操作的評價、物質含量的測定、化學計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎與運用知識分析問題解、決問題的能力．