Question

14．雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，為了測定蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)，小剛和小勇同學進行了如下實驗：

（1）他倆將蛋殼洗凈、干燥并搗碎放在燒杯里，然后往燒杯中加入足量鹽酸，在蛋殼上很快就有許多小氣泡產生，將收集到的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁．據(jù)此可判斷，收集到的氣體中含有二氧化碳；
（2）實驗過程和測定的相關實驗數(shù)據(jù)如下圖所示：
小剛根據(jù)“蛋殼殘渣質量為4.3克”，求得蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)為57%；
小勇根據(jù)“反應過程中減少的質量”（10克+100克-106.7克=3.3克）也求得了蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)，請你寫出小勇的計算過程和結果
（3）小剛和小勇根據(jù)不同的數(shù)據(jù)求得蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)有明顯差別，請你分析其中可能的原因．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁來解答；
（2）根據(jù)雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，與酸反應后蛋殼殘渣質量為4.3g，因碳酸鈣能與酸反應，則可計算碳酸鈣的質量，再計算蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)；
也可利用質量守恒定律，利用反應前后混合物的質量差來計算氣體二氧化碳的質量，利用化學反應方程式來計算碳酸鈣的質量，進一步計算蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)．
（3）根據(jù)實驗中固體質量的稱量及氣體的收集等方面來分析其差別．

解答 解：（1）使澄清石灰水變渾濁是二氧化碳的特性，因此收集到的氣體中含有二氧化碳；故答案為：二氧化碳；
（2）因碳酸鈣與酸反應，則殘渣質量為4.3g，碳酸鈣的質量為10g-4.3g=5.7g，
則蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)為$\frac{5.7g}{10g}$×100%=57%，故答案為：57%；
小勇的計算過程為：設碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                  3.3g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.3g}$
X=7.5g
碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{7.3g}{10g}$×100%=75%
答：蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)為75%，鹽酸的溶質質量分數(shù)為5.5%；
（3）小剛計算所用的蛋殼殘渣可能未干燥，實際蛋殼殘渣質量小于4.3g
或小勇計算所用的數(shù)據(jù)“3.3g”中包含了反應過程中鹽酸揮發(fā)了的氯化氫氣體的質量，
即實際生成的二氧化碳氣體質量小于3.3g，
故答案為：小剛和小勇根據(jù)不同的數(shù)據(jù)求得蛋殼中碳酸鈣的質量分數(shù)有明顯差別的原因可能為殘渣質量未干燥就稱量或氣體不純而造成的．

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確反應后殘渣的質量及利用質量守恒來計算二氧化碳的質量是解答的關鍵．