题目内容
【题目】轻质碳酸钙是一种广泛应用的工业填料，主要用于塑料、造纸、橡胶和涂料等。工业上以磷石膏（主要成分为CaSO4，杂质主要是SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3等）为原料制备轻质碳酸钙。已知碳酸钙的溶解度比硫酸钙的溶解度小，在一定温度下，钙离子开始沉淀的pH值为12.3，氢氧化铝开始溶解的pH值为12.0，其他金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH的范围如下：
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 5.5 | 8.3 |
Al3+ | 3.0 | 4.7 |
制备流程如图：
请问答：
（1）以下说法正确的是__。
A.溶解的过程中，可以用盐酸代替硝酸
B.滤渣1的主要成分是SiO2，滤渣2的上要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3
C.转化时，可以先通氨气至饱和后再通过量二氧化碳，以提高钙离子的转化率
D.转化时可以适当加热，以加快反应速率
E.洗涤时可以采用滤液3
（2）调节溶液pH范围时，最佳的pH范围是__，理由是__。
（3）碳酸钙产品中钙含量的测定：
用电子天平准确称量产品2.000g于干净的烧杯中，滴加2mol/L的盐酸恰好完全溶解，加蒸馏水继续蒸发除去过量的酸至pH=6～7，转移至250mL的容量瓶中，定容摇匀。用移液管准确移取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入NaOH溶液10mL，摇匀，加入钙指示剂30mg，用已标定的EDTA（乙二胺四乙酸，可以表示为H4Y）标准溶液进行滴定。
已知：Ca2++Y4-=[CaY]2-，测定数据如下：
待测产品溶液体积（mL） | 消耗EDTA标准溶液体积（mL） | EDTA标准溶液的浓度（mol） | |
1 | 25.00 | 14.90 | 0.1121 |
2 | 25.00 | 16.72 | 0.1121 |
3 | 25.00 | 15.00 | 0.1121 |
4 | 25.00 | 15.10 | 0.1121 |
①进行整个滴定操作实验的过程中，下列操作方法正确的是__。
A.使用移液管移取溶液的时候，移液管尖嘴不能接触容器壁
B.滴定管水洗后，需要用标准溶液润洗3次，再排出气泡，使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下
C.滴定管调液面后，需静置1～2min，再进行读取刻度数据进行记录
D.电子天平读数时，两边侧面应同时处于打开状态，使空气保持流通
②该产品中钙元素的质量分数为__（保留两位有效数字），若滴定结束时仰视读数，则测定的结果__（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【答案】BCD 4.7～12 将铁离子铝离子沉淀完全，因此pH要大于等于4.7，但不能溶解氢氧化铝，也不能沉淀钙离子，因此pH小于12 BC 33.63% 偏大
【解析】
硝酸与磷石膏反应，将CaSO4、FeO、Fe2O3、Al2O3溶解，将氧化亚铁氧化为硝酸铁，SiO2不溶解，过滤得到滤渣1，滤液调节pH值，将铁离子、铝离子沉淀，过滤得到滤渣Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液先加入氨气至饱和，再通入二氧化碳沉淀钙离子生成碳酸钙，过滤，得到碳酸钙进行洗涤、烘干。
⑴A. 溶解的过程中，硝酸要溶解各种物质，还要将亚铁氧化铁离子，而盐酸不能氧化亚铁离子，因此不能用盐酸代替硝酸，故A错误；B. 根据分析滤渣1是难溶于硝酸的沉淀，主要成分是SiO2，调节pH，沉淀铁离子和铝离子，因此滤渣2的上要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，故B正确；C. 转化时，可以先通氨气至饱和后再通过量二氧化碳，增加二氧化碳的溶解以提高钙离子的转化率， C正确；D. 转化时可以适当加热，以加快反应速率，故D正确；E. 洗涤时采用滤液3洗涤，则沉淀表面有滤液杂质，因此不能用滤液3洗涤，故E错误；综上所述，答案为：BCD。
⑵要将铁离子铝离子沉淀完全，因此pH要大于等于4.7，但不能溶解氢氧化铝，也不能沉淀钙离子，因此pH小于12，因此调节溶液pH范围时，最佳的pH范围是4.7～12；故答案为：4.7～12；将铁离子铝离子沉淀完全，因此pH要大于等于4.7，但不能溶解氢氧化铝，也不能沉淀钙离子，因此pH小于12。
⑶①A. 使用移液管移取溶液的时候，移液管尖嘴要接触容器壁，液体沿器壁缓缓流下，故A错误；B. 滴定管水洗后，需要用标准溶液润洗3次，再排出气泡，使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下，故B正确；C. 滴定管调液面后，需静置1～2min，待液面稳定后，再进行读取刻度数据进行记录，故C正确；D. 电子天平读数时，两边侧面应同时处于关闭状态，故D错误；综上所述，答案为BC。
②根据四次测定数据，第二次数据与其他几个数据相差较大，则为错误数据，因此求的其他三个数据的平均值为15.00mL，根据Ca2+～Y4－关系式得到，2.000g 碳酸钙中n(Ca2+)= n(Y4－) = 0.1121 molL1 ×0.015L ×10 =0.016815mol，该产品中钙元素的质量分数为
，若滴定结束时仰视读数，结束时读数偏小，得到滴定液偏大，测定的结果偏大；故答案为：33.63%；偏大。
阅读快车系列答案
【题目】现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的浓度
Ⅰ.实验步骤
(1)配制待测白醋溶液，用________(填仪器名称)量取1.00mL食用白醋，在______(填仪器名称)中用水稀释后转移到100mL________(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液
(2)量取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴酚酞作指示剂
(3)读取盛装0.1000mol·L-1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数
(4)滴定，判断滴定终点的现象是__________达到滴定终点，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数，重复滴定3次。
(5)如图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为______ mL.
Ⅱ.实验记录
实验数据(mL)/滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(样品) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(消耗) | 15.95 | 15.00 | 15.05 | 14.95 |
Ⅲ.数据处理与讨论
(6)甲同学在处理数据时计算得:c(市售白醋)＝______mol·L-1
(7)碱式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗导致滴定结果_____(填“偏小”“偏大”或“无影响”):观察碱式滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致测得的白醋浓度的测定值______(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。
