Giáo viên đưa ra yêu cầu: Vỏ trứng đã được loại bỏ các chất phản ứng được với hydrochloric acid trừ CaCO3. Hãy xác định hàm lượng CaCO3 trong vỏ trứng.
Một nhóm học sinh đã tiến hành như sau:
• Bước 1: Đặt câu hỏi nghiên cứu. Một số học sinh đưa ra câu hỏi nghiên cứu như sau:
HS1: “Trong vỏ trứng có bao nhiêu phần trăm khối lượng là calcium carbonate (CaCO3)?”
HS2: “Vỏ trứng có chứa calcium carbonate không?”
HS3: “Dùng bao nhiêu mL HCl để phản ứng hết vỏ trứng?”
HS4: “Trong 1 gam vỏ trứng có bao nhiêu gam CaCO3?”
• Bước 2: Xây dựng giả thuyết
• Bước 3: Tiến hành thí nghiệm
• • Bước 3.1: Cân khoảng 3,0 gam vỏ trứng đã được loại bỏ các chất phản ứng được với hydrochloric acid trừ CaCO3, nghiền mịn, khô, cho vào bình tam giác.
• • Bước 3.2: Thêm 50mL dung dịch HCl 1M vào bình tam giác. Lắc đều đến khi phản ứng hoàn toàn. Lọc lấy dung dịch sau hòa tan được 50mL (dung dịch 1).
• • Bước 3.3: Dùng pipette lấy 10mL dung dịch 1, cho vào bình tam giác rồi cho thêm vài giọt phenolphtalein. Dùng burette nhỏ giọt NaOH 0,1M cho đến khi dung dịch đổi màu hồng nhạt bền 20s. Lặp lại thí nghiệm chuẩn độ 3 lần ghi nhận dung dịch NaOH đã dùng lần lượt là 9,9mL; 10,1mL và 10,0mL.
• Bước 4: Phân tích dữ liệu và tính toán kết quả.
• Bước 5: Kết luận.
a) Kết quả thí nghiệm cho thấy, vỏ trứng chứa khoảng 81,67% khối lượng là CaCO3 (làm tròn đến hàng phần trăm).
b) Ở bước 3.3, khi dung dịch đổi màu hồng nhạt bền 20s, quan sát có một giọt dung dịch còn treo ở đầu dưới của burette. Học sinh cho rằng phải cộng thêm 0,03mL (ứng với 1 giọt chất lỏng) vào thể tích đã đọc ở burette nếu không sẽ ảnh hưởng đến kết quả tính nồng độ HCl được tính từ kết quả chuẩn độ.
c) Nếu học sinh đưa ra giả thuyết: “CaCO3 trong vỏ trứng phản ứng với dung dịch HCl tạo muối và giải phóng CO2. Dựa vào lượng acid phản ứng với CaCO3, có thể tính được hàm lượng CaCO3.” thì đây là giả thuyết đúng.
d) Trong bốn câu hỏi nghiên cứu của học sinh đưa ra, câu hỏi của HS1 là câu hỏi duy nhất phù hợp với mục tiêu thí nghiệm.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai
VddNaOH trung bình = 10 mL
nHCl dư (trong 10 mL) = nNaOH = 10.0,1 = 1 mmol
—> nHCl dư (trong 50 mL) = 5 mmol
nHCl ban đầu = 50.1 = 2nCaCO3 + 5
—> nCaCO3 = 22,5 mmol
—> %CaCO3 = 22,5.100/3.1000 = 75%
(b) Sai, chỉ đọc lấy số liệu từ burette, không cộng thêm hay trừ đi bất cứ giá trị nào.
(c) Đúng, đây chính là nguyên tắc của thí nghiệm trên.
(d) Sai, cả 4 câu hỏi đều phù hợp với mục tiêu của thí nghiệm.