Question

(13分)某兴趣小组对鸡蛋壳的主要成分和含量进行了探究。

I．定性探究

实验一：探究鸡蛋壳的主要成分

【查阅资料】鸡蛋壳中含钙元素。

【实验步骤和现象】取一些鸡蛋壳予一支洁净的试管中，加入过量稀盐酸，产生无色无气味的气体，将该气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。

【结论】

写出该气体通入澄清石灰水中的化学反应方程式                     

实验二：做无壳鸡蛋

【实验步骤和现象】如图所示：将一个新鲜鸡蛋放入水中，鸡蛋沉入水底。加入量浓盐酸后，鸡蛋会出现上浮、下沉、再上浮、再下沉的现象，反复多次。最后变成无壳鸡蛋。

【解释与交流】用化学和物理知识解释鸡蛋上浮、下沉多次的原因                     

Ⅱ．定量探究

化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中主要成分的含量(其它成分不溶于水也不与酸反应)做如下实验。取用2.00 g鸡蛋壳样品，把20.00 g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后过滤，取滤渣，洗涤、干燥、称量，得实验数据如下：

稀盐酸的用量	剩余固体的质量
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）从以上数据可知，这四次实验中，第            次样品中主要成分已完全反应。

（2）（3）计算过程中和最后数字精确到0.01，若是百分数，则精确到0.1％]

（2）求鸡蛋壳中主要成分的含量和所用稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程)。

（3）在上述实验所得滤液中加30.00g水，加入           g氢氧化钙能使溶液pH等于7。此时，所得溶液的溶质质量分数为               。

（4）用36．5％的浓盐酸配制20．00g上述稀盐酸需加水的体积为        (保留一位小数)。

Answer

I、实验一：【结论】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

实验二：【解释与交流】鸡蛋壳和盐酸反应生成的二氧化碳气泡附在鸡蛋壳表面，浮力大于重力，使鸡蛋上浮，鸡蛋到液面后，气泡破灭，重力大于浮力，鸡蛋又下沉。这样反复上下移动

Ⅱ、定量探究

（1）四 （2）7.3% （3）0.22 4.4％ （4）16.0mL

【解析】

试题分析：I、定性探究：实验一：

【结论】取一些鸡蛋壳予一支洁净的试管中，加入过量稀盐酸，产生无色无气味的气体，将该气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，结论：鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙；该气体通入澄清石灰水中的化学反应方程式：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

实验二：【解释与交流】用化学和物理知识解释鸡蛋上浮、下沉多次的原因：鸡蛋壳和盐酸反应生成的二氧化碳气泡附在鸡蛋壳表面，浮力大于重力，使鸡蛋上浮，鸡蛋到液面后，气泡破灭，重力大于浮力，鸡蛋又下沉。这样反复上下移动

I．定量探究

（1）数据的分析处理，固定2.00 g鸡蛋壳样品不变，把20.00 g稀盐酸分4次加入样品中，每次加入5g稀盐酸，这样把鸡蛋壳样品的碳酸钙反应掉，故第一次加入5.00g稀盐酸，剩余固体为1.5g，即反应掉了0.5g碳酸钙，而到了第四次加入5.00g稀盐酸，固体减少量为0.5g-0.3g=0.2g，意味着样品中主要成分碳酸钙已完全反应，这四次实验中，第四次样品中主要成分已完全反应

（2）根据表中数据可知：碳酸钙的质量=2g-0.3g=1.7g，故鸡蛋壳中主要成分的含量=1.7g/2g×100%=85%；然后根据化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3与HCl的质量关系，求出HCl的质量，进一步计算所用稀盐酸的溶质质量分数

【解析】
设HCl的质量为x,

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 73

0.5g x

100:73=0.5g:x

x=0.365g

所用稀盐酸的溶质质量分数=0.365g/5g×100%=7.3%

（3）根据表中数据规律可知，最终第四次加入5.00 g，有3g稀酸盐过量，故要使溶液pH等于7，即所加的Ca(OH)2与过量的盐酸恰好完全反应，故根据化学方程式：Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O中Ca(OH)2与HCl的质量关系，即可求出所需Ca(OH)2的质量；

【解析】
设Ca(OH)2的质量为x

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

74 73

x 3g×7.3%

74:73=x: 2g×7.3%

X=0.22g

因为所得溶液为CaCl2，根据化学反应，CaCl2中的Cl全部来自盐酸中，故可根据盐酸中Cl盐酸质量来确定反应所得溶液的CaCl2溶质质量，故可设CaCl2溶质质量为y。列式为：y×71/111×100%=20g×7.3%×35.5/36.5×100%,y=2.22g；而溶液质量=20g×(1-7.3%)+30g+2.22g=50.76g故所得溶液的溶质质量分数=2.22g/50.76g×100%=4.4%

（4）抓住用水稀释过程中溶质的质量不变，可设浓盐酸的质量为x，36.5%×x=20g×7.3%，x=4g，故所需水的质量=20g-4=16g，根据水的密度，故稀盐酸需加水的体积为16．0mL

考点：碳酸钙离子的检验，实验数据的分析和处理，根据化学方程式计算，溶液溶质质量分数的计算