(24.47%,33.81%)-|||-12.0.1750g不纯的CaCO3试样(不含干扰物质)溶解于25.00ml浓度为 .1725molL-|||-HCl腐浪中,过量的酸用6.78ml浓度为 .1326molLNaOH 溶液返滴定,求试样中CaCO3-|||-的百分含量。( _(CaC{O)_(3)}=100.1g/mol )-|||-(97.63%)
题目解答
答案
解析
本题考查酸碱滴定法和化学反应方程式的计算。解题核心思路是通过返滴定法确定与碳酸钙反应的HCl物质的量,进而计算CaCO3的含量。关键点包括:
- 确定过量HCl的物质的量:用NaOH返滴定过量的HCl,根据反应方程式计算;
- 计算与CaCO3反应的HCl物质的量:总HCl减去过量部分;
- 利用化学计量比求CaCO3的物质的量:根据CaCO3与HCl的反应方程式;
- 质量百分含量计算:结合摩尔质量和试样质量。
步骤1:计算NaOH的物质的量
NaOH体积为$6.78\ \text{mL}=6.78 \times 10^{-3}\ \text{L}$,浓度为$0.1326\ \text{mol/L}$:
$n(\text{NaOH}) = 6.78 \times 10^{-3}\ \text{L} \times 0.1326\ \text{mol/L} = 8.9903 \times 10^{-4}\ \text{mol}$
步骤2:确定与NaOH反应的HCl物质的量
根据反应$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$,物质的量比为1:1:
$n(HCl\ \text{过量}) = n(\text{NaOH}) = 8.9903 \times 10^{-4}\ \text{mol}$
步骤3:计算总HCl的物质的量
HCl溶液体积为$25.00\ \text{mL}=0.02500\ \text{L}$,浓度为$0.1725\ \text{mol/L}$:
$n(HCl\ \text{总}) = 0.02500\ \text{L} \times 0.1725\ \text{mol/L} = 4.3125 \times 10^{-3}\ \text{mol}$
步骤4:计算与CaCO3反应的HCl物质的量
$n(HCl\ \text{反应}) = n(HCl\ \text{总}) - n(HCl\ \text{过量}) = 4.3125 \times 10^{-3} - 8.9903 \times 10^{-4} = 3.4135 \times 10^{-3}\ \text{mol}$
步骤5:计算CaCO3的物质的量
根据反应$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$,物质的量比为1:2:
$n(CaCO_3) = \frac{n(HCl\ \text{反应})}{2} = \frac{3.4135 \times 10^{-3}}{2} = 1.7068 \times 10^{-3}\ \text{mol}$
步骤6:计算CaCO3的质量及百分含量
CaCO3的质量为:
$m(CaCO_3) = 1.7068 \times 10^{-3}\ \text{mol} \times 100.1\ \text{g/mol} = 0.17085\ \text{g}$
百分含量为:
$\text{百分含量} = \frac{0.17085\ \text{g}}{0.1750\ \text{g}} \times 100\% = 97.63\%$