Question

1．蛋殼的主要成分是CaCO₃．某化學(xué)興趣小組擬測(cè)定蛋殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①蛋殼洗凈，加水煮沸約10分鐘，去除蛋白薄膜、小火烤干、研成粉末；
②準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1000g蛋殼粉末，加入適量鹽酸溶液，加熱使粉末完全溶解；
③加入稍過(guò)量（NH₄）₂C₂O₄溶液和適量氨水，充分反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀，靜置30分鐘，發(fā)生的反應(yīng)是：
Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓
④過(guò)濾，分別用稀溶液、蒸餾水洗滌干凈后，將沉淀加入稀硫酸中，加熱至70～80℃充分溶解：CaC₂O₄+2H⁺=Ca²⁺+H₂C₂O₄
⑤用0.0100mol/L的酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液35.20mL．
（1）第④步過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）室溫下K_sp（CaC₂O₄）=2.0×10^-9，若要使步驟③中Ca²⁺完全沉淀為CaC₂O₄[使溶液中c（Ca²⁺）≤1.0×10^-5mol/L]，則溶液中c（C₂O₄^2-應(yīng)不低于2.0×10^-4mol/L．
（3）步驟⑤中有二氧化碳生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內(nèi)不褪色．
（4）計(jì)算蛋殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 （1）過(guò)濾是混合物分離的一個(gè)基本操作，需要的儀器和用品有燒杯、漏斗、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、濾紙；
（2）利用溶度積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算，而Ksp（CaC₂O₄）=c（Ca²⁺）×c（C₂O₄^2-）；
（3）步驟⑤是用酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳，還原得到Mn²⁺，可以利用氧化還原反應(yīng)配平該離子方程式；反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，高錳酸鉀溶液紫色不退去；
（4）通過(guò)方程式，利用對(duì)應(yīng)關(guān)系式5CaCO₃～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄進(jìn)行計(jì)算，注意有效數(shù)字的運(yùn)用．

解答 解：（1）過(guò)濾是混合物分離的一個(gè)基本操作，需要的儀器和用品有燒杯、漏斗、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、濾紙，
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Ksp（CaC₂O₄）=c（Ca²⁺）×c（C₂O₄^2-）=2.0×10^-9，c（C₂O₄^2-）=（2.0×10^-9÷1.0×10^-5）mol/L=2.0×10^-4mol/L，
故答案為：2.0×10^-4mol/L；
（3）步驟⑤是用酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳，還原得到Mn²⁺，反應(yīng)離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是：最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內(nèi)不褪色，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內(nèi)不褪色；
（4）關(guān)系式為：5CaCO₃～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄，
則（CaCO₃）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.1000×35.20×10^-3mol=8.800×10^-4mol，
m（CaCO₃）=8.800×10^-4mol×100g/mol=0.08800g，
w（CaCO₃）=$\frac{0.08800g}{0.1000g}$×100%=88.00%，
答：蛋殼中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.00%．

點(diǎn)評(píng) 本題以滴定原理為載體考查物質(zhì)含量測(cè)定，主要利用化學(xué)反應(yīng)方程式，進(jìn)行多步反應(yīng)計(jì)算，注意有效數(shù)字的運(yùn)用即可，計(jì)算題是大部分學(xué)生的失分點(diǎn)，應(yīng)該引起重視．