Question

【题目】蛋壳的主要成分是CaCO3，含有少量的SiO2、MgCO3及色素等杂质，测定蛋壳中钙含量的操作步骤如图所示:

已知：CaC2O4、MgC2O4都难溶于水。

回答下列问题：

（1）样品溶于盐酸后得到的滤渣主要是________________________________。

（2）①②操作时，加入饱和(NH4)2C2O4溶液和氨水的作用是_______________________。

（3）洗涤最好选用_____(填“冰水”或“0. lmol/L草酸铵溶液”)，其目的是____________________。

（4）在一定温度下，向2L的密闭容器中放入足量的草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应: CaC204(s) CaO(s)+CO(g)+CO2(g)，若前5min 内生成 CaO 的质量为11.2g，则该段时间内v(CO)=_______。

（5）滴定操作是用标准酸性高锰酸钾溶液滴定生成的草酸，通过钙与草酸的定量关系，可间接求出钙的含量。 步骤1:将溶液A加蒸馏水稀释至250mL。

步骤2:取稀释后的溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化。

步骤3:用0.0190 mol·L-1KMnO4溶液滴定步骤2所得溶液至终点，消粍KMnO4溶液V1mL。

步骤4：重复步骤2、步骤3的操作3次，记录数据如下表：

实验编号	KMnO4溶液的浓度（mol /L)	KMnO4液滴入的体积（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应的离子方程式为____________________。

②滴定终点的现象是________________________________________。

③该蛋壳中CaCO3的质量分数=_______%，则此法求得的钙含量_________实际值(填“>”“=”或“<”)

Answer 1

【答案】 SiO2 保持较大的C2O42-浓度，使Ca2+沉淀完全(合理答案均可给分) 0.1mol/L草酸铵溶液 减少草酸钙固体的溶解 0.02 mol·L-1·min-1 2MnO4-+6H++5H2C2O4==2Mn2++10CO2↑+8H2O 当加入最后1滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色由无色变成紫红色，且30S内不褪色 95.00 ＞

【解析】（1）样品中SiO2与盐酸不反应，所以得到的滤渣为SiO2。

（2）C2O42-+H+HC2O4-，HC2O4-+H+H2C2O4，在碱性条件下，上述平衡逆向移动，C2O42-的浓度增大，有利于Ca2+沉淀完全，故答案为：保持较大的C2O42-浓度，使Ca2+沉淀完全。

（3）CaC2O4(s) Ca2+(aq)+C2O42-(aq)，用0. 1mol/L草酸铵溶液洗涤，C2O42-浓度增大，可以使上述溶解平衡逆向移动，从而减少CaC2O4固体的溶解，答案为减少草酸钙固体的溶解。

（4）CaO的物质的量=11.2g/56g·mol-1=0.2mol，所以生成的CO的物质的量也为0.2mol，v(CO)=0.2mol÷2L÷5min=0.02 mol·L-1·min-1。

（5）①KMnO4具有强氧化性，草酸具有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为： 2MnO4-+6H++5H2C2O4==2Mn2++10CO2↑+8H2O 。 ②高锰酸钾溶液呈紫红色，加入到草酸溶液中时紫红色褪去，混合溶液显无色，当滴定完成时再滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液将会由无色变成紫红色，且30s内不褪色，即可说明滴定已经达到终点，故答案为：当加入最后1滴高锰酸钾溶液时，溶液颜色由无色变成紫红色，且30S内不褪色。③第4次滴定时高锰酸钾溶液的体积与前3次的体积相差较大，说明第4次滴定误差较大，舍去这组数据，滴定时平均消耗的高锰酸钾溶液的体积为（20.02+20.00+19.98）÷3mL=20.00mL，所以消耗的高锰酸钾的物质的量为20.00×10-3L×0.0190 mol /L=3.8×10-4mol，根据2MnO4-+6H++5H2C2O4==2Mn2++10CO2↑+8H2O可知草酸的物质的量为2.5×3.8×10-4mol=9.5×10-4mol，故草酸钙的物质的量也为9.5×10-4mol，从而碳酸钙的物质的量也为9.5×10-4mol，求得碳酸钙的质量为9.5×10-4mol×100g/mol=9.5×10-2g，以上的数据都是根据25ml溶液A计算的，所以250ml溶液A中含有碳酸钙的质量为9.5×10-2g×10=0.95g，故CaCO3的质量分数=0.95g/1.0g×100%=95%；因为在生成草酸钙沉淀的同时也会生成草酸镁沉淀，导致得到的固体A中含有草酸镁，而使A溶液中草酸的量增大，消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，故此法求得的钙含量大于实际值。