Question

6．常用補(bǔ)鈣片的有效成分是CaCO₃，某化學(xué)探究小組欲測(cè)定某補(bǔ)鈣片中碳酸鈣的含量．查閱資料得知：

濃度/mol•L-1 時(shí)間/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

一種常用的分析試劑 EDTA二鈉鹽（用Na₂H₂Y•2H₂O表示）可用于測(cè)定Ca²⁺，其反應(yīng)為：Ca²⁺+H₂Y^2-═CaY^2-+2H⁺，以鉻黑T為指示劑，滴定終點(diǎn)溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色．于是該實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟一：配制待測(cè)溶液．取適量補(bǔ)鈣片研碎后，準(zhǔn)確稱(chēng)取0.400g配成250mL溶液．
步驟二：滴定．用移液管取待測(cè)液25.00mL于錐形瓶中，加入適量NaOH溶液，搖勻，再加入鉻黑T指示劑3滴，用0.0100mol•L^-1 EDTA二鈉鹽溶液滴定至終點(diǎn)．三次重復(fù)滴定平均消耗EDTA二鈉鹽溶液22.50mL．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟一中補(bǔ)鈣劑要用2mol/L的鹽酸溶解，反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，配制待測(cè)溶液所必需的儀器除研缽、藥匙、分析天平、稱(chēng)量瓶、燒杯、玻璃棒外，還有250mL容量瓶、膠頭滴管，操作的先后順序?yàn)椋篹→b→a→d→f→g→h→c（填下列操作的序號(hào)）．
A．鹽酸溶解    b．稱(chēng)量    c．定容搖勻    d．加蒸餾水稀釋    e．研磨
f．用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至7    g．轉(zhuǎn)移溶液     h．洗滌并轉(zhuǎn)移
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得補(bǔ)鈣片中CaCO₃的含量為56.3%．
（3）下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是CDE（填下列選項(xiàng)的字母序號(hào)）．
A．未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶
B．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水
C．定容時(shí)俯視刻度線(xiàn)
D．滴定管下端尖嘴中有氣泡存在，滴定后氣泡消失
E．滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗．

Answer 1

分析 （1）補(bǔ)鈣片的有效成分是CaCO₃，用2mol/L的鹽酸溶解生成氯化鈣，二氧化碳和水，依據(jù)配制溶液的步驟和所需儀器，操作步驟的順序是研磨鈣片，稱(chēng)量用鹽酸溶解，加蒸餾水稀釋后用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH為7，把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，洗滌燒杯一并轉(zhuǎn)移，用膠頭滴管定容搖均；
（2）計(jì)算25ml溶液中鈣離子物質(zhì)的量，換算250ml溶液中所含的鈣離子，依據(jù)鈣離子守恒計(jì)算碳酸鈣的含量；
（3）滴定過(guò)程中誤差的分析方法是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積變化分析，通過(guò)定量關(guān)系c（待測(cè)液）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)液）×V（標(biāo)準(zhǔn)液）}{V（待測(cè)液）}$進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析判斷．

解答 解：（1）補(bǔ)鈣片的有效成分是CaCO₃，用2mol/L的鹽酸溶解生成氯化鈣，二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；依據(jù)配制溶液的步驟和所需儀器主要是，研缽、藥匙、分析天平、稱(chēng)量瓶、燒杯、玻璃棒，250ml容量瓶，膠頭滴管；操作步驟的順序是研磨鈣片，稱(chēng)量用鹽酸溶解，加蒸餾水稀釋后用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH為7，把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，洗滌燒杯一并轉(zhuǎn)移，用膠頭滴管定容搖均，操作的先后順序?yàn)閑badfghc；
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；250 mL容量瓶、膠頭滴管，b a，g h c；
（2）用移液管取待測(cè)液25.00mL于錐形瓶中，加入適量NaOH溶液，搖勻，再加入鉻黑T指示劑3滴，用0.0100mol•L^-1 EDTA二鈉鹽溶液滴定至終點(diǎn)．三次重復(fù)滴定平均消耗EDTA二鈉鹽溶液22.50mL，依據(jù)反應(yīng)的離子方程式計(jì)算：
Ca²⁺+H₂Y^2-═CaY^2-+2H⁺，
1      1
n     0.0100mol/L×0.02250L
n=2.25×^-4mol
250ml溶液中鈣離子物質(zhì)的量=2.25×10^-4mol×$\frac{250}{25}$=2.25×10^-3mol；
碳酸鈣物質(zhì)的量=2.25×10^-3mol×100g/mol=0.225g；
鈣片中碳酸鈣含量=$\frac{0.225g}{0.40g}$×100%=56.3%；
故答案為：56.3%；    
（3）通過(guò)定量關(guān)系c（待測(cè)液）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)液）×V（標(biāo)準(zhǔn)液）}{V（待測(cè)液）}$進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析判斷；
A．未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶，使配制的溶液中溶質(zhì)減小，c（待測(cè)液）濃度偏低，故A不符合；
B．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水，對(duì)配制c（待測(cè)液）溶液濃度無(wú)影響，故B不符合；
C．定容時(shí)俯視刻度線(xiàn)，會(huì)加入水定容，得到的溶液低于刻度線(xiàn)，c（待測(cè)液）溶液濃度偏大，故C符合；
D．滴定管下端尖嘴中有氣泡存在，滴定后氣泡消失，滴定管中讀出標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，V（標(biāo)準(zhǔn)液）增大，c（待測(cè)液）濃度偏高，故D符合；
E．滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液濃度變稀，滴定管中消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積增大，V（標(biāo)準(zhǔn)液）增大，c（待測(cè)液）濃度偏高，故E符合；
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)分析，溶液配制需要的儀器和步驟，滴定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程分析判斷和計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．