Question

Ⅰ．菠菜是常见蔬菜，100g菠菜中含有的营养成分为：草酸0.2-0.3g，水91.2g，蛋白质2.6g，脂肪0.3g，纤维素1.7g，糖类2.8g，维生素B₁ 0.04mg，维生素B₂ 0.11mg，维生素C 32mg，维E 1.74mg，Fe 2.9mg，Se 0.97g，胡萝卜素2.92mg，视黄醇0.487mg等．
（1）菠菜中铁的主要存在价态是______．
（2）验证菠菜中草酸的存在要先把草酸从菠菜中分离出来，然后利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀（A）的形式分离，过滤后用酸重新溶解、蒸发、结晶（B）．沉淀A的化学式是______．
（3）结晶B在热天平差热分析联用的仪器中加热，测得在0-120℃、120-450℃、450-800℃三区间失重率之比为9：14：22，确定B的化学式______，写出三个区间分解反应方程式______．
（4）定量测定结晶中B的含量：取结晶固体0.1280g加入0.2mol/L 盐酸15mL（用量筒量取），使固体全部溶解，然后用0.0200mol/L 的KMnO₄溶液滴定，至锥形瓶中紫色不褪，用去KMnO₄溶液16.20mL．计算结晶中B百分含量______．
Ⅱ.25℃时，Ksp（CaSO₄）=7.10×10^-5．在1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反应后（假设混合后溶液的体积变化忽略不计）溶液中Ca²⁺物质的量的浓度为______mol?L^-1．

Answer 1

解：Ⅰ．（1）人体需要的铁元素是亚铁离子，三价铁离子有毒，所以菠菜中铁元素价态为+2价，故答案为：+2；
（2）利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀（A）的形式分离，草酸和钙离子结合生成草酸钙沉淀，故答案为：CaC₂O₄；
（3）结晶B在热天平差热分析联用的仪器中加热，测得在0-120℃、120-450℃、450-800℃三区间失重率之比为9：14：22，数据扩大2倍，失重比为18：28：44，结合温度变化区间可知分别失去H₂O、CO、CO₂；失重的反应化学方程式为：CaC₂O₄?H₂O═CaC₂O₄+H₂O、CaC₂O₄═CaCO₃+CO、CaCO₃═CaO+CO₂ ，推断B晶体为CaC₂O₄?H₂O，
故答案为：CaC₂O₄?H₂O；CaC₂O₄?H₂O═CaC₂O₄+H₂O、CaC₂O₄═CaCO₃+CO、CaCO₃═CaO+CO₂；
（4）CaC₂O₄+HCl═H₂C₂O₄+CaCl₂；H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，已经反应的定量关系B的物质的量等于草酸的物质的量，依据高锰酸钾溶液的用量计算得到：×100%=92.4%，故答案为：92.4%；
Ⅱ.1L0.1mol?L^-1CaCl₂溶液中加入1L0.2mol?L^-1的Na₂SO₄溶液，充分反应后，Na₂SO₄过量，反应后溶液中c（SO₄^2-）==0.05mol/L，
又：Ksp（CaSO₄）=c（Ca²⁺）×c（SO₄^2-）=7.10×10^-5，
c（Ca²⁺）= mol/L=1.42×10^-3mol/L，故答案为：1.42×10^-3．
分析：Ⅰ．（1）人体需要的铁元素是亚铁离子，三价铁离子有毒；
（2）草酸和钙离子结合生成草酸钙沉淀；
（3）依据在0-120℃、120-450℃、450-800℃三区间失重率之比为9：14：22的数值特点分析判断；
（4）依据反应过程中的化学方程式和离子方程式的定量关系，结合滴定实验数据计算结晶中B百分含量，CaC₂O₄+HCl═H₂C₂O₄+CaCl₂；H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
Ⅱ．依据溶度积的含义计算得到．
点评：本题考查了物质组成实验探究，滴定实验数据的分析判断计算应用，难溶物质的溶度积计算应用，题目难度中等．