Question

6．常用补钙片的有效成分是CaCO₃，某化学探究小组欲测定某补钙片中碳酸钙的含量．查阅资料得知：

浓度/mol•L-1 时间/min	c（CO）	c（H2）	c（CH3OH）
0	1.0	2.0	0
2	0.8		0.2
4		1.0	0.5
6		1.0	0.5

一种常用的分析试剂 EDTA二钠盐（用Na₂H₂Y•2H₂O表示）可用于测定Ca²⁺，其反应为：Ca²⁺+H₂Y^2-═CaY^2-+2H⁺，以铬黑T为指示剂，滴定终点溶液由红色变为蓝色．于是该实验小组做了如下实验：
步骤一：配制待测溶液．取适量补钙片研碎后，准确称取0.400g配成250mL溶液．
步骤二：滴定．用移液管取待测液25.00mL于锥形瓶中，加入适量NaOH溶液，摇匀，再加入铬黑T指示剂3滴，用0.0100mol•L^-1 EDTA二钠盐溶液滴定至终点．三次重复滴定平均消耗EDTA二钠盐溶液22.50mL．
请回答下列问题：
（1）步骤一中补钙剂要用2mol/L的盐酸溶解，反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，配制待测溶液所必需的仪器除研钵、药匙、分析天平、称量瓶、烧杯、玻璃棒外，还有250mL容量瓶、胶头滴管，操作的先后顺序为：e→b→a→d→f→g→h→c（填下列操作的序号）．
A．盐酸溶解    b．称量    c．定容摇匀    d．加蒸馏水稀释    e．研磨
f．用NaOH溶液调节溶液pH至7    g．转移溶液     h．洗涤并转移
（2）实验测得补钙片中CaCO₃的含量为56.3%．
（3）下列操作会导致测定结果偏高的是CDE（填下列选项的字母序号）．
A．未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶
B．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水
C．定容时俯视刻度线
D．滴定管下端尖嘴中有气泡存在，滴定后气泡消失
E．滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗．

Answer 1

分析 （1）补钙片的有效成分是CaCO₃，用2mol/L的盐酸溶解生成氯化钙，二氧化碳和水，依据配制溶液的步骤和所需仪器，操作步骤的顺序是研磨钙片，称量用盐酸溶解，加蒸馏水稀释后用氢氧化钠溶液调节溶液PH为7，把溶液转移到容量瓶中，洗涤烧杯一并转移，用胶头滴管定容摇均；
（2）计算25ml溶液中钙离子物质的量，换算250ml溶液中所含的钙离子，依据钙离子守恒计算碳酸钙的含量；
（3）滴定过程中误差的分析方法是依据标准液消耗的体积变化分析，通过定量关系c（待测液）=$\frac{c（标准液）×V（标准液）}{V（待测液）}$进行实验分析判断．

解答 解：（1）补钙片的有效成分是CaCO₃，用2mol/L的盐酸溶解生成氯化钙，二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；依据配制溶液的步骤和所需仪器主要是，研钵、药匙、分析天平、称量瓶、烧杯、玻璃棒，250ml容量瓶，胶头滴管；操作步骤的顺序是研磨钙片，称量用盐酸溶解，加蒸馏水稀释后用氢氧化钠溶液调节溶液PH为7，把溶液转移到容量瓶中，洗涤烧杯一并转移，用胶头滴管定容摇均，操作的先后顺序为ebadfghc；
故答案为：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；250 mL容量瓶、胶头滴管，b a，g h c；
（2）用移液管取待测液25.00mL于锥形瓶中，加入适量NaOH溶液，摇匀，再加入铬黑T指示剂3滴，用0.0100mol•L^-1 EDTA二钠盐溶液滴定至终点．三次重复滴定平均消耗EDTA二钠盐溶液22.50mL，依据反应的离子方程式计算：
Ca²⁺+H₂Y^2-═CaY^2-+2H⁺，
1      1
n     0.0100mol/L×0.02250L
n=2.25×^-4mol
250ml溶液中钙离子物质的量=2.25×10^-4mol×$\frac{250}{25}$=2.25×10^-3mol；
碳酸钙物质的量=2.25×10^-3mol×100g/mol=0.225g；
钙片中碳酸钙含量=$\frac{0.225g}{0.40g}$×100%=56.3%；
故答案为：56.3%；    
（3）通过定量关系c（待测液）=$\frac{c（标准液）×V（标准液）}{V（待测液）}$进行实验分析判断；
A．未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶，使配制的溶液中溶质减小，c（待测液）浓度偏低，故A不符合；
B．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水，对配制c（待测液）溶液浓度无影响，故B不符合；
C．定容时俯视刻度线，会加入水定容，得到的溶液低于刻度线，c（待测液）溶液浓度偏大，故C符合；
D．滴定管下端尖嘴中有气泡存在，滴定后气泡消失，滴定管中读出标准液体积偏大，V（标准液）增大，c（待测液）浓度偏高，故D符合；
E．滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，会使标准液浓度变稀，滴定管中消耗的标准液体积增大，V（标准液）增大，c（待测液）浓度偏高，故E符合；
故答案为：CD．

点评 本题考查了物质组成的实验分析，溶液配制需要的仪器和步骤，滴定实验的过程分析判断和计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．