Question

4．某CaCO₃試樣0.1427g制成溶液后，在氨性條件下將Ca²⁺沉淀為CaC₂O₄．CaC₂O₄經過濾、洗滌后溶于酸，再用KMnO₄標準溶液[c（$\frac{1}{5}$KMnO₄）=0.1012mol/L]滴定溶液中的C₂O₄^2-，消耗27.62mL，計算該樣中CaCO₃的質量分數．
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 根據反應2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可以根據消耗KMnO₄的量推出C₂O₄^2-的物質的量，根據Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄可以計算Ca²⁺的物質的量，推算出CaCO₃的質量，確定該樣中CaCO₃的質量分數．

解答 解：已知c（$\frac{1}{5}$KMnO₄）=0.1012mol/L，
滴定消耗高錳酸鉀n（KMnO₄）=$\frac{1}{5}$×c（$\frac{1}{5}$KMnO₄）×V=$\frac{1}{5}$×0.1012mol/L×0.02762L=5.59×10^-4mol
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
  2                   5
5.59×10^-4mol n（C₂O₄^2-）
n（C₂O₄^2-）=5.59×10^-4mol×$\frac{5}{2}$=1.4×10^-3mol
Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄
 1             1
n（Ca²⁺）1.4×10^-3mol
n（Ca²⁺）=1.4×10^-3mol而Ca²⁺全部來自于溶解的CaCO₃，根據鈣元素守恒可知n（CaCO₃）=1.4×10^-3mol，
m（CaCO₃）=n（CaCO₃）×M（CaCO₃）=1.4×10^-3mol×100g/mol=0.14g，
該樣中CaCO₃的質量分數=$\frac{m（CaCO3）}{m（樣品）}$=$\frac{0.14g}{0.1427g}$×100%=98.1%，
答：該樣中CaCO₃的質量分數為98.1%．

點評 本題考查化學方程式有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析判斷及計算能力，明確各個物理量之間的關系式是解本題關鍵，注意單位換算．