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茶是我国人民喜爱的饮品,其中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素.某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)
步骤1:称取500克干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1mol?L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤.
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30min,加入7.95g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀.
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500mL,取其中的20.00mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.1000mol.L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00mL,计算结果.请回答下列问题:
(1)步骤 1中,使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、
坩埚
坩埚
坩埚钳
坩埚钳
等仪器.
(2)步骤2中,判断沉淀已经洗涤干净的方法是
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2(或AgNO3)溶液,若无沉淀产生,则已洗净
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2(或AgNO3)溶液,若无沉淀产生,则已洗净

(3)步骤3中,滴定操作时,眼睛注视
锥形瓶内溶液颜色变化
锥形瓶内溶液颜色变化
.被滴定的20mL滤液中 CO32-的物质的量为
0.001
0.001
mol,原茶叶中钙离子的质量分数为
0.4%
0.4%
分析:(1)高温灼烧物质通常在坩埚内进行,温度很高需要用坩埚钳夹持;
(2)步骤2的最终的沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,取最后的洗涤液,检验溶液是否含有碳酸根离子(或氯离子),检验碳酸根离子可以用氯化钙溶液,若无白色沉淀产生,说明洗涤干净(或用硝酸银溶液检验氯离子,若无白色沉淀产生,说明洗涤干净);
(3)步骤3中,滴定操作时,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,溶液由黄色变为红色说明滴定到终点;
滴定中发生反应CO32-+2H+=CO2↑+H2O,根据盐酸计算被滴定的20mL滤液中 n(CO32-),进而计算500mL溶液中未反应的n(CO32-),再计算出参加反应的n(CO32-),步骤2中加入的7.95g无水碳酸钠,发生反应CO32-+Ca2+=CaCO3↓,据此计算500克干燥的茶叶含有钙元素的质量,再利用质量分数的定义计算原茶叶中钙离子的质量分数.
解答:解:(1)高温灼烧物质通常在坩埚内进行,温度很高需要用坩埚钳夹持,故答案为:坩埚;坩埚钳;
(2)步骤2的最终的沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,取最后的洗涤液,检验溶液是否含有碳酸根离子(或氯离子),检验方法为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2(或AgNO3)溶液,若无沉淀产生,则已洗净,
故答案为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2(或AgNO3)溶液,若无沉淀产生,则已洗净;
(3)步骤3中,滴定操作时,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,溶液由黄色变为红色说明滴定到终点;
滴定稀释后滤液20.00mL消耗的n(HCl)=0.02L×0.1000mol.L-1=0.002mol,滴定中发生反应CO32-+2H+=CO2↑+H2O,所以被滴定的20mL滤液中n(CO32-)=0.002mol×
1
2
=0.001mol;
故500mL溶液中n(CO32-)=0.001mol×
500mL
20mL
=0.025mol,参加反应的n(CO32-)=
7.95g
106g/mol
-0.025mol=0.05mol,步骤2中加入的7.95g无水碳酸钠,发生反应CO32-+Ca2+=CaCO3↓,由方程式可知500克干燥的茶叶含有钙元素的质量为0.05mol×40g/mol=2g,原茶叶中钙离子的质量分数为
2g
500g
×100%=0.4%.
故答案为:锥形瓶内溶液颜色变化; 0.001;0.4%.
点评:本题考查学生对实验原理理解、实验基本操作、滴定应用、化学计算、物质含量测定等,难度中等,理解实验原理是关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,学习中全面把握基础知识.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?泰州模拟)茶是我国人民喜爱的饮品.某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素.【部分氢氧化物完全沉淀的pH:Ca(OH)2pH≥13;Al(OH)3pH≥5.5;Fe(OH)3pH≥4.1,草酸铵[(NH42C2O4]是弱电解质】

试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤①中,使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、
坩埚
坩埚
坩埚钳
坩埚钳
等仪器.
(2)上述实验方案中,检出钙元素的实验步骤是
,检出铁元素的实验步骤是
,检出铝元素的实验步骤是
(填实验步骤编号).
(3)步骤②中加入6mol?L-1HCl的作用是
浸取茶叶灰分,使钙、铁、铝元素溶解
浸取茶叶灰分,使钙、铁、铝元素溶解
,步骤⑨作用是
沉淀Fe3+离子,并且不影响Al3+
沉淀Fe3+离子,并且不影响Al3+

(4)步骤⑧所用A试剂为
KSCN溶液或NH4SCN溶液
KSCN溶液或NH4SCN溶液

(5)写出步骤⑥中发生反应的离子方程式
(NH42C2O4+Ca2+=CaC2O4↓+2NH4+
(NH42C2O4+Ca2+=CaC2O4↓+2NH4+

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

《实验化学》茶是我国人民喜爱的饮品,其中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素.某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响),设计了探究实验方案如下:
步骤1:称取250g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将100mL 2mol?L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤.
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30min,加入7.95g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,得到滤液和沉淀.
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500mL,取其中的25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol?L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为25.00mL,计算结果.
请回答下列问题:
(1)步骤 1中,使茶叶灰化需要的仪器有三角架、泥三角、酒精喷灯、
 

(2)步骤2中,改用试剂
 
来调节pH将更为方便;判断沉淀已经洗涤干净的方法是
 

(3)步骤3中,被滴定的25mL滤液中 CO32-的物质的量为
 
 mol,
(4)原茶叶中钙离子的质量分数为
 
.若碳酸钠试剂不纯,且所含杂质不与Ca2+反应,则测得的钙离子的质量分数将
 

A.偏小      B.偏大      C.无影响      D.偏小或偏大或无影响.

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科目:高中化学 来源: 题型:

茶是我国人民喜爱的饮品.某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素.
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【资料查询】:草酸铵[(NH42C2O4]属于弱电解质.草酸钙(CaC2O4)难溶于水.Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;Al(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1.
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤②加盐酸的作用是
 

(2)步骤③操作中用到的玻璃仪器有
 

(3)写出步骤⑥中检验Ca2+存在的离子方程式
 

(4)写出沉淀C所含主要物质的化学式
 

(5)写出步骤⑧中选用A试剂的化学式
 

(6)步骤⑨的作用是
 
,猜测步骤⑩的目的是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。

【查阅部分资料】草酸铵〔(NH4)2C2O4〕属于弱电解质。草酸钙(CaC2O4)难溶于水。Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;Al(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1。

试根据上述过程及信息填空:

(1)步骤②加盐酸的作用是____________________________________________________。

(2)写出检验Ca2+的离子方程式________________________________________________。

(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式____________。

(4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式______________________________。

(5)步骤⑨的作用是_________________,猜测步骤⑩的目的是______________________。

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