Question

【題目】茶葉中含有多種有益于人體健康的有機(jī)成分及鈣、鐵等微量金屬元素，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)方案測(cè)定某品牌茶葉中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并檢驗(yàn)鐵元素的存在（已知CaC2O4為白色沉淀物質(zhì)）．首先取200g茶葉樣品焙燒得灰粉后進(jìn)行如圖操作：

請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）文獻(xiàn)資料顯示，某些金屬離子的氫氧化物完全沉淀的pH為：

離子	Ca2+	Fe3+
完全沉淀時(shí)的pH	13	4.1

實(shí)驗(yàn)前要先將茶葉樣品高溫灼燒成灰粉，其主要目的 。

（2）寫(xiě)出從濾液A→沉淀D的離子反應(yīng)方程式 。

（3）為保證實(shí)驗(yàn)精確度，沉淀D及E需要分別洗滌，并將洗滌液轉(zhuǎn)移回母液中，判斷D已經(jīng)沉淀完全方法是 。

（4）用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定C溶液時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)為：5C2O42－+2MnO4－+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O。

現(xiàn)將濾液C稀釋至500mL，再取其中的25.00mL溶液，用硫酸酸化后，用0.1000molL﹣1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液10.00mL．

A B C D

圖1 圖2

① 此步操作過(guò)程中KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在圖2中哪個(gè)儀器中（填寫(xiě)字母） 。

②滴定到終點(diǎn)，現(xiàn)象 ，靜置后，如圖3方法讀取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的刻度數(shù)據(jù)，則測(cè)定的鈣元素含量將 （填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。

（5）原茶葉中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

Answer 1

【答案】（1）使樣品中的有機(jī)物完全分解，將鈣、鐵等微量元素轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)；

（2）Fe3++3NH3H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+；

（3）靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氨水若無(wú)紅褐色沉淀生成則說(shuō)明D已沉淀完全，否則未沉淀完全

（4）①B；②無(wú)色變?yōu)闇\紅色；③偏高；（5）0.3%；

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)前要先將茶葉樣品高溫灼燒成灰粉，其主要目的使樣品中的有機(jī)物完全分解，將鈣、鐵等微量元素轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)；（2）濾液中含有鐵離子，鐵離子與氨水反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Fe3++3NH3H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+；（3）檢驗(yàn)氫氧化鐵沉淀是否沉淀完全方法是，靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加氨水若無(wú)紅褐色沉淀生成則說(shuō)明D已沉淀完全，否則未沉淀完全；（4）①用酸性高錳酸鉀滴定時(shí)，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中，故選B；②滴定結(jié)束之前溶液為無(wú)色，滴定結(jié)束時(shí)高錳酸鉀溶液過(guò)量，溶液變?yōu)樽仙�，所以滴定終點(diǎn)顏色變化為：無(wú)色變?yōu)樽仙�或高錳酸鉀溶液不褪色，即達(dá)到滴定到終點(diǎn)；③滴定到終點(diǎn)，靜置后，如圖3讀取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的刻度數(shù)據(jù)，導(dǎo)致讀數(shù)偏低，計(jì)算出的消耗的高錳酸鉀溶液體積偏小，計(jì)算出的鈣離子消耗的草酸根離子物質(zhì)的量偏大，則測(cè)定的鈣元素含量將偏高；

（5）7.44g草酸銨的物質(zhì)的量為：，

根據(jù)反應(yīng)5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

可知與鈣離子反應(yīng)的草酸根離子的物質(zhì)的量為：

0.065mol-×（0.10molL-1×0.01L）×=0.015mol，

根據(jù)化學(xué)式CaC2O4可知鈣離子的物質(zhì)的量為0.015mol，

所以樣品中鈣離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=0.3%。