Question

14．某种胃药的止酸剂为碳酸钙，测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作（设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应）：
①配制0.100mol•L^-1稀盐酸和0.100mol•L^-1氢氧化钠溶液，
②取一粒药片（药片质量相同，均为0.100g），研碎后加入20.0mL蒸馏水
③以酚酞为指示剂，用0.100mol•L^-1氢氧化钠溶液滴定，用去体积为V时达到终点
④加入25.00mL 0.100mol•L^-1稀盐酸．
请回答下列问题
（1）测定过程的正确操作顺序为：①②④③或②①④③（填序号）．
（2）测定过程中发生反应的离子方程式为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O、H⁺+OH^-=H₂O．
（3）若某次实验需重复测定4次．实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶，则配制稀盐酸应选用的容量瓶规格最好为250mL，理由是4次需100 mL，因实验操作过程中需润洗滴定管、调液面、赶气泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL．
（4）某同学四次测定的V数据如表：

测定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
V/mL	12.9	15.4	13.1	13.0

请根据这位同学的实验数据，计算药片中碳酸钙的质量分数60.0%．
（5）下列实验操作会引起测量结果偏低的是①②④⑤．
①用天平称量NaOH固体，将小烧杯放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码，使之平衡．
②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失   ③中和滴定时，锥形瓶内有少量蒸馏水．④滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液洗．    ⑤读取滴定管终点读数时，仰视刻度线．

Answer 1

分析 （1）依据实验步骤分析判断操作顺序，配制溶液，溶解样品，加入配制的过量盐酸溶液溶解碳酸钙，剩余的盐酸用氢氧化钠溶液滴定，计算反应的盐酸，通过碳酸钙和盐酸反应定量关系计算含量；
（2）过程中发生的反应为碳酸钙和盐酸是盐生成氯化钙、二氧化碳和水，氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水；
（3）每次取用25.00 mL盐酸，4次需100 mL，因实验操作过程中需润洗滴定管、调液面、赶气泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL；
（4）依据消耗盐酸的物质的量计算反应的碳酸钙的物质的量计算得到质量分数；
（5）根据V（酸）=$\frac{c（碱）V（碱）}{c（酸）}$判断不当操作对相关物理量的影响，再根据与CaCO₃反应的盐酸的体积=25ml-V（盐酸）以此判断误差．

解答 解：（1）依据实验步骤分析判断操作顺序，配制溶液，溶解样品，加入配制的过量盐酸溶液溶解碳酸钙，剩余的盐酸用氢氧化钠溶液滴定，计算反应的盐酸，通过碳酸钙和盐酸反应定量关系计算含量，测定过程的正确操作顺序为①②④③或②①④③；
故答案为：①②④③或②①④③；
（2）过程中发生的反应为碳酸钙和盐酸是盐生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H⁺+OH^-=H₂O；
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O、H⁺+OH^-=H₂O；
（3）每次取用25.00 mL盐酸，4次需100 mL，因实验操作过程中需润洗滴定管、调液面、赶气泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL，选择容量瓶250mL；
故答案为：250mL；4次需100 mL，因实验操作过程中需润洗滴定管、调液面、赶气泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL；
（4）第二次数据误差较大，应该省去，所以每片药剂平均耗NaOH溶液体积为$\frac{12.9mL+13.1mL+13.0mL}{3}$=13.0 mL，与CaCO₃反应的盐酸的体积为：25.0 mL-13.0 mL=12.0 mL，则每片药剂中CaCO₃的质量分数$\frac{12.0×10{\;}^{-3}L×0.100mol/L×100g/mol}{2×0.100g}$×100%=60.0%
故答案为：60.0%；
（5）①使用天平时左码右物测量值比实际值偏小，配成氢氧化钠溶液浓度偏低，滴定造成V（碱）偏大，根据V（酸）=$\frac{c（碱）V（碱）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，则与CaCO₃反应的盐酸的体积=25ml-V（盐酸）偏小，引起测量结果偏低，故①正确；
②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失，则造成V（碱）偏大，根据V（酸）=$\frac{c（碱）V（碱）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，则与CaCO₃反应的盐酸的体积=25ml-V（盐酸）偏小，引起测量结果偏低，故②正确；
③中和滴定时，锥形瓶内有少量蒸馏水，对结果无影响，故③错误；
④滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液洗，则氢氧化钠被稀释，造成V（碱）偏大，根据V（酸）=$\frac{c（碱）V（碱）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，则与CaCO₃反应的盐酸的体积=25ml-V（盐酸）偏小，引起测量结果偏低，故④正确；
⑤仰视刻度线则读数偏大，造成V（碱）偏大，根据V（酸）=$\frac{c（碱）V（碱）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，则与CaCO₃反应的盐酸的体积=25ml-V（盐酸）偏小，引起测量结果偏低，故⑤正确；
故选：①②④⑤．

点评 本题考查了物质组成应用，实验探究过程，步骤顺序和反应原理的理解应用和计算、误差分析，考查内容较多，难度中等，注意基础知识的积累．