Question

【題目】(13分)某興趣小組對雞蛋殼的主要成分和含量進行了探究。

I．定性探究

實驗一：探究雞蛋殼的主要成分

【查閱資料】雞蛋殼中含鈣元素。

【實驗步驟和現(xiàn)象】取一些雞蛋殼予一支潔凈的試管中，加入過量稀鹽酸，產(chǎn)生無色無氣味的氣體，將該氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。

【結(jié)論】

寫出該氣體通入澄清石灰水中的化學反應方程式

實驗二：做無殼雞蛋

【實驗步驟和現(xiàn)象】如圖所示：將一個新鮮雞蛋放入水中，雞蛋沉入水底。加入量濃鹽酸后，雞蛋會出現(xiàn)上浮、下沉、再上浮、再下沉的現(xiàn)象，反復多次。最后變成無殼雞蛋。

【解釋與交流】用化學和物理知識解釋雞蛋上浮、下沉多次的原因

Ⅱ．定量探究

化學興趣小組為了測定雞蛋殼中主要成分的含量(其它成分不溶于水也不與酸反應)做如下實驗。取用2.00 g雞蛋殼樣品，把20.00 g稀鹽酸分4次加入樣品中，充分反應后過濾，取濾渣，洗滌、干燥、稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

稀鹽酸的用量	剩余固體的質(zhì)量
第一次加入5.00 g	1.50 g
第二次加入5.00 g	1.00 g
第三次加入5.00 g	0.50 g
第四次加入5.00 g	0.30 g

（1）從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實驗中，第 次樣品中主要成分已完全反應。

（2）（3）計算過程中和最后數(shù)字精確到0.01，若是百分數(shù)，則精確到0.1％]

（2）求雞蛋殼中主要成分的含量和所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程)。

（3）在上述實驗所得濾液中加30.00g水，加入 g氫氧化鈣能使溶液pH等于7。此時，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為 。

（4）用36．5％的濃鹽酸配制20．00g上述稀鹽酸需加水的體積為 (保留一位小數(shù))。

Answer 1

【答案】I、實驗一：【結(jié)論】雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

實驗二：【解釋與交流】雞蛋殼和鹽酸反應生成的二氧化碳氣泡附在雞蛋殼表面，浮力大于重力，使雞蛋上浮，雞蛋到液面后，氣泡破滅，重力大于浮力，雞蛋又下沉。這樣反復上下移動

Ⅱ、定量探究

（1）四 （2）7.3% （3）0.22 4.4％ （4）16.0mL

【解析】

試題分析：I、定性探究：實驗一：

【結(jié)論】取一些雞蛋殼予一支潔凈的試管中，加入過量稀鹽酸，產(chǎn)生無色無氣味的氣體，將該氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，結(jié)論：雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣；該氣體通入澄清石灰水中的化學反應方程式：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

實驗二：【解釋與交流】用化學和物理知識解釋雞蛋上浮、下沉多次的原因：雞蛋殼和鹽酸反應生成的二氧化碳氣泡附在雞蛋殼表面，浮力大于重力，使雞蛋上浮，雞蛋到液面后，氣泡破滅，重力大于浮力，雞蛋又下沉。這樣反復上下移動

I．定量探究

（1）數(shù)據(jù)的分析處理，固定2.00 g雞蛋殼樣品不變，把20.00 g稀鹽酸分4次加入樣品中，每次加入5g稀鹽酸，這樣把雞蛋殼樣品的碳酸鈣反應掉，故第一次加入5.00g稀鹽酸，剩余固體為1.5g，即反應掉了0.5g碳酸鈣，而到了第四次加入5.00g稀鹽酸，固體減少量為0.5g-0.3g=0.2g，意味著樣品中主要成分碳酸鈣已完全反應，這四次實驗中，第四次樣品中主要成分已完全反應

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：碳酸鈣的質(zhì)量=2g-0.3g=1.7g，故雞蛋殼中主要成分的含量=1.7g/2g×100%=85%；然后根據(jù)化學方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3與HCl的質(zhì)量關(guān)系，求出HCl的質(zhì)量，進一步計算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

解：設HCl的質(zhì)量為x,

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 73

0.5g x

100:73=0.5g:x

x=0.365g

所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=0.365g/5g×100%=7.3%

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)規(guī)律可知，最終第四次加入5.00 g，有3g稀酸鹽過量，故要使溶液pH等于7，即所加的Ca(OH)2與過量的鹽酸恰好完全反應，故根據(jù)化學方程式：Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O中Ca(OH)2與HCl的質(zhì)量關(guān)系，即可求出所需Ca(OH)2的質(zhì)量；

解：設Ca(OH)2的質(zhì)量為x

Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O

74 73

x 3g×7.3%

74:73=x: 2g×7.3%

X=0.22g

因為所得溶液為CaCl2，根據(jù)化學反應，CaCl2中的Cl全部來自鹽酸中，故可根據(jù)鹽酸中Cl鹽酸質(zhì)量來確定反應所得溶液的CaCl2溶質(zhì)質(zhì)量，故可設CaCl2溶質(zhì)質(zhì)量為y。列式為：y×71/111×100%=20g×7.3%×35.5/36.5×100%,y=2.22g；而溶液質(zhì)量=20g×(1-7.3%)+30g+2.22g=50.76g故所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=2.22g/50.76g×100%=4.4%

（4）抓住用水稀釋過程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變，可設濃鹽酸的質(zhì)量為x，36.5%×x=20g×7.3%，x=4g，故所需水的質(zhì)量=20g-4=16g，根據(jù)水的密度，故稀鹽酸需加水的體積為16．0mL