Question

白云石（主要成分為CaCO₃，MgCO₃）可用作堿性耐火材料和高爐煉鐵的溶制等．
（1）甲同學(xué)利用加熱法測(cè)定白云石中MgCO₃的含量，實(shí)驗(yàn)曲線如圖（MgCO₃的分解溫度比CaCO₃低）
①700℃（即B點(diǎn)）對(duì)剩余固體的主要成分為

 

（填化學(xué)式）．
②該白云石中MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（保留3位有效數(shù)字）．
（2）乙同學(xué)利用滴定法測(cè)定白云石中MgCO₃的含量．已知：①滴定時(shí)，EDTA分別有Ca²⁺或Mg²⁺以物質(zhì)的量之比1：1進(jìn)行反應(yīng)，可用K-B指示劑作為該滴定反應(yīng)的指示劑；②實(shí)驗(yàn)條件下．Mg²⁺開(kāi)始沉淀時(shí)的pH為10，沉淀完全時(shí)的pH為11.2，Ca²⁺開(kāi)始沉淀時(shí)的pH為12．
步驟1：準(zhǔn)確稱(chēng)取白云石試樣m g，在燒杯中用適量稀鹽酸完全溶解；
步驟2：冷卻后全部轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容，
步驟3：從容量瓶中移取試液25.00mL，用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH約為9.5；
步驟4：加入2滴K-B指示劑，以c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA溶液V₁mL；
步驟5：再?gòu)娜萘科恐幸迫≡囈?5.00mL，

 

；
步驟6：加入2滴K-B指示劑，繼續(xù)以c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA溶液V₂mL．
①根據(jù)上述分析數(shù)據(jù)，測(cè)得該白云石試樣中MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（用含字母的代數(shù)式表示）．
②配制100mL c mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）①根據(jù)信息，碳酸鎂分解溫度比碳酸鈣的低，白云石中先分解的是碳酸鎂，分析圖象曲線變化特征，圖象中A到B過(guò)程是碳酸鎂分解，BC段是碳酸鈣分解；
②設(shè)混合物為100g，熱失重比22.7%，則碳酸鎂分解失重22.7g為碳酸鎂分解生成的二氧化碳，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出碳酸鎂恰好分解時(shí)的質(zhì)量，得到碳酸鎂的含量；
（2）①?gòu)娜萘科恐幸迫≡囈?5.00mL，用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH約為9.5；鎂離子和鈣離子全部和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)消耗EDTA溶液V₂mL，再?gòu)娜萘科恐幸迫≡囈?5.00mL，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至11.2～12之間，鎂離子全部沉淀，加入2滴K-B指示劑，繼續(xù)以c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA溶液V₂mL，是鈣離子和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)消耗的溶液體積，依據(jù)兩次滴定數(shù)據(jù)可以計(jì)算鎂離子和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的體積為（V₁-V₂）ml，依據(jù)滴定時(shí)，EDTA分別有Ca²⁺或Mg²⁺以物質(zhì)的量之比1：1進(jìn)行反應(yīng)計(jì)算碳酸鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
②依據(jù)溶液配制過(guò)程和操作選擇所需玻璃儀器．

解答： 解：（1）①根據(jù)信息，碳酸鎂分解溫度比碳酸鈣的低，白云石中先分解的是碳酸鎂，分析圖象曲線變化特征，圖象中A到B過(guò)程是碳酸鎂分解，MgCO₃

△   .

MgO+CO₂↑，BC段是碳酸鈣分解，所以B點(diǎn)得到固體為MgO和CaCO₃，故答案為：MgO和CaCO₃；   
②B點(diǎn)是碳酸鎂恰好分解時(shí)的質(zhì)量變化，設(shè)混合物為100g，熱失重比22.7%，則碳酸鎂分解失重22.7g為碳酸鎂分解生成的二氧化碳，
MgCO₃

△   .

MgO+CO₂↑，
84            44
 m            22.7g
m=43.3g
則碳酸鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.3%或0.433，
故答案為：43.3%或0.433；
（2）從容量瓶中移取試液25.00mL，用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH約為9.5；鎂離子和鈣離子全部和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)消耗EDTA溶液V₂mL，再?gòu)娜萘科恐幸迫≡囈?5.00mL，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至11.2～12之間，鎂離子全部沉淀，加入2滴K-B指示劑，繼續(xù)以c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗EDTA溶液V₂mL，是鈣離子和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)消耗的溶液體積，依據(jù)兩次滴定數(shù)據(jù)可以計(jì)算鎂離子和c mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)的體積為（V₁-V₂）ml，依據(jù)滴定時(shí)，EDTA分別有Ca²⁺或Mg²⁺以物質(zhì)的量之比1：1進(jìn)行反應(yīng)計(jì)算碳酸鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故答案為：用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至11.2～12之間；
①250ml溶液中碳酸鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

(V1-V2)×10-3L×cmol/L×84g/mol

mg

×10×100%=

84c(V1-V2)

m

%，故答案為：

84c(V1-V2)

m

%；
②依據(jù)配制溶液的步驟是計(jì)算、量取用量筒，溶解用燒杯和玻璃棒，轉(zhuǎn)移玻璃棒，洗滌一并轉(zhuǎn)移到100ml的容量瓶，最后用膠頭滴管定容，配制100mL c mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成實(shí)驗(yàn)過(guò)程和計(jì)算分析應(yīng)用，滴定實(shí)驗(yàn)的原理應(yīng)用，圖象理解判斷是解題關(guān)鍵，題目難度較大．