Question

雞蛋殼中含有大量鈣、少量鎂和鉀等元素．實(shí)驗(yàn)室可用圖示流程測(cè)定雞蛋殼中鈣、鎂元素含量．依據(jù)的反應(yīng)可以表示為：Ca²⁺+Y^2-=CaY、Mg²⁺+Y^2-=MgY．回答下列問題．

（1）測(cè)定Ca²⁺、Mg²⁺總含量時(shí)，控制溶液pH=10．若pH過大，測(cè)定結(jié)果將______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；
（2）測(cè)定Ca²⁺含量的關(guān)鍵是控制溶液的pH，使溶液中Mg²⁺形成沉淀，若要使溶液中c（Mg²⁺）不大于1.2×10^-7mol/L，則溶液pH應(yīng)不小于______（已知：ksp[Mg（OH）₂]=1.2×10^-11，上述實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行）．
（3）如果雞蛋殼粉質(zhì)量為mg，溶液中Y²⁺濃度為c mol/L，則雞蛋殼樣品中鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______．
（4）有同學(xué)提出可采用如右裝置、通過測(cè)定雞蛋殼與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的量就能測(cè)定雞蛋殼中的鈣的總含量．
①采用該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，各裝置從左到右的連接順序依次1-2-______（填各裝置對(duì)應(yīng)接口的數(shù)字序號(hào)）．
②若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素，此實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的結(jié)果是否準(zhǔn)確？
答：______（填“準(zhǔn)確”、“不準(zhǔn)確”或“無法判斷”）．原因是______．

Answer 1

解：（1）由信息可知，控制pH=10時(shí)，溶液中Ca²⁺、Mg²⁺都沉淀，控制PH=12.5時(shí)，溶液中Ca²⁺沉淀，Mg²⁺不沉淀．pH過大時(shí)，溶液中鎂離子沉淀不完全，所以導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小，
故答案為：偏��；
（2）若要使溶液中c（Mg²⁺）不大于1.2×10^-7mol/L，則溶液中氫氧根離子的濃度==mol/L=10^-2mol/L，c（H⁺）=mol/L=10^-12 mol/L，
所以溶液的pH=12，故答案為：12；
（3）兩次消耗Y²⁺溶液的差即為與鎂離子反應(yīng)的Y²⁺，所以和鎂離子反應(yīng)的Y²⁺的物質(zhì)的量=10^-3 C（V₂-V₁）mol，設(shè)鎂離子的質(zhì)量為x．
Mg²⁺+Y^2-=MgY
24g 1mol
x 10^-3 C（V₂-V₁）mol
x=0.024C（V₂-V₁）g
所以鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==，
故答案為：；
（4）①1的作用是吸收空氣中的二氧化碳，防止二氧化碳造成干擾，且能把后面各裝置中二氧化碳全部排除干凈；2的作用是產(chǎn)生二氧化碳；濃硫酸的作用是干燥二氧化碳防止水蒸氣干擾測(cè)定結(jié)果；U型管的作用是吸收二氧化碳，干燥管的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止造成干擾，所以各裝置從左到右的連接順序依次1-2-6-7-4-5-3或6-7-5-4-3，
故答案為：6-7-4-5-3或6-7-5-4-3；
②如果蛋殼中鈣元素全部以碳酸鈣形式存在，且不再含有能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生酸性氣體的其他物質(zhì)，則測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確；否則不準(zhǔn)確，所以測(cè)定結(jié)果不一定準(zhǔn)確，
故答案為：不一定準(zhǔn)確；如果蛋殼中鈣元素全部以碳酸鈣形式存在，且不再含有能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生酸性氣體的其他物質(zhì)，則測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確；否則不準(zhǔn)確．
分析：（1）由信息可知，控制PH=10時(shí)，溶液中Ca²⁺、Mg²⁺都沉淀，控制PH=12.5時(shí)，溶液中Ca²⁺沉淀，Mg²⁺不沉淀．pH過大時(shí)，溶液中鎂離子沉淀不完全；
（2）先根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度，根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液中氫離子濃度，從而計(jì)算溶液的pH值；
（3）兩次消耗Y²⁺溶液的差即為與鎂離子反應(yīng)的Y²⁺，根據(jù)Y²⁺溶液的物質(zhì)的量計(jì)算鎂離子的質(zhì)量，最后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）①根據(jù)各裝置的作用進(jìn)行排序；
②根據(jù)蛋殼中的成分判斷是否準(zhǔn)確．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及裝置理解、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析問題解、決問題的能力．