Question

1．蛋殼的主要成分是CaCO₃．某化學興趣小組擬測定蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)，其實驗步驟如下：
①蛋殼洗凈，加水煮沸約10分鐘，去除蛋白薄膜、小火烤干、研成粉末；
②準確稱取0.1000g蛋殼粉末，加入適量鹽酸溶液，加熱使粉末完全溶解；
③加入稍過量（NH₄）₂C₂O₄溶液和適量氨水，充分反應，產(chǎn)生白色沉淀，靜置30分鐘，發(fā)生的反應是：
Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓
④過濾，分別用稀溶液、蒸餾水洗滌干凈后，將沉淀加入稀硫酸中，加熱至70～80℃充分溶解：CaC₂O₄+2H⁺=Ca²⁺+H₂C₂O₄
⑤用0.0100mol/L的酸性高錳酸鉀標準溶液滴定至終點，消耗高錳酸鉀標準溶液35.20mL．
（1）第④步過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）室溫下K_sp（CaC₂O₄）=2.0×10^-9，若要使步驟③中Ca²⁺完全沉淀為CaC₂O₄[使溶液中c（Ca²⁺）≤1.0×10^-5mol/L]，則溶液中c（C₂O₄^2-應不低于2.0×10^-4mol/L．
（3）步驟⑤中有二氧化碳生成，發(fā)生反應的離子方程式是2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；滴定至終點的現(xiàn)象是最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內不褪色．
（4）計算蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）過濾是混合物分離的一個基本操作，需要的儀器和用品有燒杯、漏斗、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺、濾紙；
（2）利用溶度積常數(shù)進行計算，而Ksp（CaC₂O₄）=c（Ca²⁺）×c（C₂O₄^2-）；
（3）步驟⑤是用酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳，還原得到Mn²⁺，可以利用氧化還原反應配平該離子方程式；反應到達終點時，高錳酸鉀溶液紫色不退去；
（4）通過方程式，利用對應關系式5CaCO₃～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄進行計算，注意有效數(shù)字的運用．

解答 解：（1）過濾是混合物分離的一個基本操作，需要的儀器和用品有燒杯、漏斗、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺、濾紙，
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Ksp（CaC₂O₄）=c（Ca²⁺）×c（C₂O₄^2-）=2.0×10^-9，c（C₂O₄^2-）=（2.0×10^-9÷1.0×10^-5）mol/L=2.0×10^-4mol/L，
故答案為：2.0×10^-4mol/L；
（3）步驟⑤是用酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳，還原得到Mn²⁺，反應離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
滴定至終點的現(xiàn)象是：最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內不褪色，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；最后一滴高錳酸鉀滴入錐形瓶，溶液出現(xiàn)紫紅色，30s內不褪色；
（4）關系式為：5CaCO₃～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄，
則（CaCO₃）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.1000×35.20×10^-3mol=8.800×10^-4mol，
m（CaCO₃）=8.800×10^-4mol×100g/mol=0.08800g，
w（CaCO₃）=$\frac{0.08800g}{0.1000g}$×100%=88.00%，
答：蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)為88.00%．

點評 本題以滴定原理為載體考查物質含量測定，主要利用化學反應方程式，進行多步反應計算，注意有效數(shù)字的運用即可，計算題是大部分學生的失分點，應該引起重視．