Question

【題目】雞蛋主要由蛋殼、蛋殼膜、蛋白、蛋黃等幾個部分組成，其中蛋殼的主要成分是CaCO3，里面覆蓋一層蛋殼膜。化學活動興趣小組的同學開展了以下探究活動：

（提出問題）蛋殼中的CaCO3含量是多少？

（查閱資料）

a、蛋殼經過科學檢測其中含CaCO3的質量分數約為82%~85%，含蛋白質質量分數約14-17%。

b、蛋殼膜中蛋白質含量約為90%~93%。

（設計方案）

方案一：用“灼燒法”，將該蛋殼放在空氣中充分灼燒并采集相關數據進行測定。

方案二：用“酸處理法”，將蛋殼與稀鹽酸反應進行測量處理。

（進行實驗）

方案一：稱取12.0 g蛋殼研磨成粉末置于通風櫥中，灼燒至質量不再減少，再稱量剩余固體的質量為7.16 g。

方案二：用如圖所示的實驗裝置，稱取12 g蛋殼樣品進行實驗(假設其他成分均不與HCl反應，裝置內試劑均足量。)

（實驗步驟）

① 按如圖連接好裝置后，并檢查裝置的氣密性；

②向B裝置中加入蛋殼樣品后，先通入一會兒空氣；

③稱量裝置D及其中藥品的質量；向蛋殼樣品中滴入5%的稀鹽酸，直到________為止；

④再緩緩通入空氣一會兒，至裝置D中質量不再增加為止；⑤稱量裝置D及其中藥品的質量。

（數據處理）

方案一：該小組同學認為固體減少為分解產生的二氧化碳質量，據此求出蛋殼中CaCO3的質量分數為91.7%

方案二：測得反應后D裝置及其中藥品的總質量增加了4.4g，樣品中碳酸鈣的質量分數是多少________？ (寫出計算過程，計算結果精確到0.1%)

（評價反思）

(1)方案一：發生分解反應的化學方程式為________，測定值與科學檢測的數據有較大誤差，主要原因是________。

(2)方案二：裝置A中的化學方程式為________,如裝置C中的藥品為濃硫酸，其作用是________,裝置E的作用是________。

Answer 1

【答案】 不再產生氣泡 83.3% CaCO3CaO＋CO2↑ 蛋殼及蛋殼膜中的有機物灼燒也產生二氧化碳等氣體導致測定結果偏高 CO2 +2NaOH= Na2CO3＋H2O 干燥氣體，除去水蒸氣 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，影響測定結果

【解析】本題通過實驗探究物質的組成成分考查了常見氣體的檢驗與除雜方法，鹽的化學性質，根據化學方程式計算。

實驗步驟：③準確測量二氧化碳的質量是實驗結果準確的基礎，樣品中碳酸鈣完全反應是準確測量二氧化碳前提，向蛋殼樣品中滴入5%的鹽酸，直到不產生氣泡為止，此時碳酸鈣已經完全反應；

數據處理：設：生成4.4g二氧化碳需碳酸鈣的質量為x。

CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

100 44

X 4.4g

x=10g；

碳酸鈣的質量分數=×100%=83.3%；

評價反思：（1）碳酸鈣在高溫條件下分解生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3CaO＋CO2↑；蛋殼及蛋殼膜中的有機物灼燒也產生二氧化碳等氣體導致測定結果偏高；

（2）裝置A中的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式是：CO2 +2NaOH= Na2CO3＋H2O；濃硫酸具有吸水性。如裝置C中的藥品為濃硫酸，其作用是干燥氣體，除去水蒸氣，D裝置中的堿石灰能吸收空氣中水和二氧化碳，裝置E的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，影響測定結果。