Bài 2.12 trang 9, 10, 11, 12 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Vỏ trứng có chứa calcium ở dạng CaCO3. Để xác định hàm lượng CaCO3 trong vỏ trứng...

Vỏ trứng có chứa calcium ở dạng CaCO₃. Để xác định hàm lượng CaCO₃ trong vỏ trứng, trong phòng thí nghiệm người ta có thể làm như sau:

Lấy 1,0 g vỏ trứng khô, đã được làm sạch, hoà tan hoàn toàn trong 50 mL dung dịch HCl 0,4 M. Lọc dung dịch sau phản ứng thu được 50 mL dung dịch A. Lấy 10,0 mL dung dịch A chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 M thấy hết 5,6 mL. Xác định hàm lượng calcium trong vỏ trứng (giả thiết các tạp chất khác trong vỏ trứng không phản ứng với HCl).

Phương pháp giải :

Tính số mol HCl dư từ phản ứng chuẩn độ dung dịch A.

Tính số mol HCl phản ứng với CaCO₃, sau đó tính số mol CaCO₃ và tính khối lượng CaCO₃.

Lời giải chi tiết:

Số mol HCl ban đầu: \[{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = 0,4 \times \frac{{50}}{{1000}} = 0,02{\rm{ (mol)}}\]

Trong dung dịch A, HCl dư tham gia phản ứng chuẩn độ.

\[{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 0,1 \times \frac{{5,6}}{{1000}} = 5,6 \times {10^{ - 4}}{\rm{ (mol)}}\]

Xét phản ứng chuẩn độ trong 10 mL dung dịch A:

\[\begin{array}{l}{\rm{ HCl + NaOH}} \to {\rm{NaCl + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\5,6 \times {10^{ - 4}} \leftarrow {\rm{ }}5,6 \times {10^{ - 4}}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 5,6 \times {10^{ - 4}}{\rm{ (mol)}}\end{array}\]

\[ \Rightarrow \]Số mol HCl dư trong 50 mL dung dịch A: \[5,6 \times {10^{ - 4}} \times \frac{{50}}{{10}} = 2,8 \times {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\]

\[ \Rightarrow \]Số mol HCl tham gia phản ứng với CaCO₃: \[0,02 - 2,8 \times {10^{ - 3}} = 0,0172{\rm{ }}({\rm{mol)}}\]

Xét phản ứng giữa HCl và CaCO₃:

\[\begin{array}{l}{\rm{ 2HCl + CaC}}{{\rm{O}}_3} \to {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\rm{ + C}}{{\rm{O}}_2}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\0,0172{\rm{ }} \to {\rm{ }}8,6 \times {10^{ - 3}}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3}}} = \frac{1}{2}{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = 8,6 \times {10^{ - 3}}{\rm{(mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3}}} = 8,6 \times {10^{ - 3}} \times 100 = 0,86{\rm{ (g)}}\end{array}\]

Vậy hàm lượng CaCO₃ trong vỏ trứng: \[\frac{{0,86}}{1} \times 100\% = 86\% \]