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，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）洗滌最好選用_____(填“冰水”或“0. lmol/L草酸銨溶液”)，其目的是____________________。

（4）在一定溫度下，向2L的密閉容器中放入足量的草酸鈣（固體所占體積忽略不計）發生反應: CaC204(s) CaO(s)+CO(g)+CO2(g)，若前5min 內生成 CaO 的質量為11.2g，則該段時間內v(CO)=_______。

（5）滴定操作是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0.0190 mol·L-1KMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點，消粍KMnO4溶液V1mL。

步驟4：重復步驟2、步驟3的操作3次，記錄數據如下表：

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

①KMnO4溶液和草酸溶液在稀硫酸中反應的離子方程式為____________________。

②滴定終點的現象是________________________________________。

③該蛋殼中CaCO3的質量分數=_______%，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) 0.1mol/L草酸銨溶液 減少草酸鈣固體的溶解 0.02 mol·L-1·min-1 2MnO4-+6H++5H2C2O4==2Mn2++10CO2↑+8H2O 當加入最后1滴高錳酸鉀溶液時，溶液顏色由無色變成紫紅色，且30S內不褪色 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. 1mol/L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，答案為減少草酸鈣固體的溶解。

（4）CaO的物質的量=11.2g/56g·mol-1=0.2mol，所以生成的CO的物質的量也為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，當滴定完成時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內不褪色，即可說明滴定已經達到終點，故答案為：當加入最后1滴高錳酸鉀溶液時，溶液顏色由無色變成紫紅色，且30S內不褪色。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，舍去這組數據，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的量為20.00×10-3L×0.0190 mol /L=3.8×10-4mol，根據2MnO4-+6H++5H2C2O4==2Mn2++10CO2↑+8H2O可知草酸的物質的量為2.5×3.8×10-4mol=9.5×10-4mol，故草酸鈣的物質的量也為9.5×10-4mol，從而碳酸鈣的物質的量也為9.5×10-4mol，求得碳酸鈣的質量為9.5×10-4mol×100g/mol=9.5×10-2g，以上的數據都是根據25ml溶液A計算的，所以250ml溶液A中含有碳酸鈣的質量為9.5×10-2g×10=0.95g，故CaCO3的質量分數=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。