Question

雞蛋是日常生活中常見的食品，某研究小組同學欲從化學的角度來進一步研究“雞蛋”：
【實驗探究一】同學們發現雞蛋放置時間太久會變質并會產生一股臭味，這是什么原因呢？
查閱資料：
①雞蛋久置后會變質產生硫化氫（H₂S）氣體；硫化氫氣體有劇毒，密度比空氣大，能溶于水，溶于水后呈酸性．
②實驗室可用硫化亞鐵（化學式為FeS）固體和稀硫酸在常溫下反應來制取硫化氫氣體，同時生成硫酸亞鐵；
同學們在實驗室制取并收集了一瓶硫化氫氣體，回答下列問題：
（1）寫出有標號的儀器的名稱
①________　②________
（2）H₂S氣體中的硫元素的化合價為________，寫出實驗室制取硫化氫氣體的化學方程式________，該反應屬于________反應（填基本反應類型），制取該氣體應選用的發生裝置為________（填字母），收集硫化氫氣體最好選用的裝置為________（填字母），多余的氣體可用________溶液來吸收．
【實驗探究二】雞蛋殼的成分
（注意：以下實驗均假設雞蛋殼中除碳酸鈣以外的其他成分不能與酸反應，也不溶于水）
（3）小李同學查知雞蛋殼的主要成份是碳酸鈣，他用鑷子取少許雞蛋殼樣品在酒精燈上灼燒，一開始聞到一股燒焦羽毛氣味，說明內膜有________，繼續灼燒后，看到蛋殼邊變白，產生該白色物質的化學反應方程式為________，將充分灼燒后的蛋殼投入蒸餾水中，滴入無色酚酞試液，試液變為________色，發生反應的化學方程式為________．
（4）為了進一步測定蛋殼中碳酸鈣的質量分數，小剛同學進行了如下實驗．
稱量G裝置質量為50.00g，按下圖組裝后，將10.00g蛋殼樣品（已洗凈、干燥并搗碎）放入錐形瓶中，加入足量稀鹽酸，待錐形瓶中不再產生氣泡時，打開彈簧夾C，從導管A處緩緩鼓入空氣，一段時間后稱量裝置G質量為52.64g（不考慮原裝置內空氣對實驗的影響）．
回答下列問題：

加入樣品前還應________，裝置D中反應的化學方程式為________，裝置E的作用是________，反應結束后打開彈簧夾C，緩緩鼓入空氣的目的是________，裝置B的作用是________，若缺少H裝置，則測得的碳酸鈣的質量分數將偏________．小剛的實驗測得蛋殼中碳酸鈣的質量分數為________．
（5）小勇同學重新設計了一種方案，將10.00g蛋殼樣品（已洗凈、干燥并搗碎）放在燒杯里，然后往燒杯中加入足量稀鹽酸，蛋殼部分溶解，并產生大量氣泡，實驗過程和測定的相關實驗數據如下所示：

小勇的實驗測得蛋殼中碳酸鈣的質量分數為________，小剛認為小勇的實驗過程有一個明顯的缺陷會導致測得的碳酸鈣的含量偏低，這個缺陷是________．

Answer 1

解：（1）儀器的名稱①長頸漏斗；②集氣瓶；
（2）由化合物中各元素的代數和為0以及氫元素的化合價為+1，可知H₂S氣體中的硫元素的化合價為-2價；硫化亞鐵（化學式為FeS）固體和稀硫酸在常溫下反應生成硫化氫氣體和硫酸亞鐵，化學方程式FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑，該反應是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物，屬于復分解反應；反應物的狀態為固體和液體，反應條件為常溫，所以發生裝置選擇B；硫化氫氣體有劇毒，密度比空氣大，能溶于水，所以收集裝置選擇F；溶于水后呈酸性可以用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）聞到一股燒焦羽毛氣味，說明內膜有蛋白質；碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和水，化學反應方程式為CaCO₃CaO+CO₂↑；氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣溶于水顯堿性，能使無色酚酞試液變為紅色，化學反應方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（4）空氣中含有二氧化碳，所以實驗前先把錐形瓶內的二氧化碳除掉，加入樣品前還應從導管A處緩緩鼓入空氣；鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學反應方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；鹽酸具有揮發性，鹽酸和硝酸銀反應，所以裝置E的作用是吸收氯化氫氣體；反應結束后打開彈簧夾C，緩緩鼓入空氣的目的是把生成二氧化碳全部進入到G裝置中；裝置B的作用是：吸收空氣中二氧化碳；若缺少H裝置，空氣中的二氧化碳和水會進入，使得裝置G的質量增大，則測得的碳酸鈣的質量分數將偏大；
設蛋殼中碳酸鈣的質量為x，
裝置G增加的質量就是二氧化碳的質量=52.64g-50.00g=2.64g
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.64g

x=6.00g
則碳酸鈣的質量分數==60%
答：碳酸鈣的質量分數為60%．
（5）因碳酸鈣與酸反應，則殘渣質量為4.30g，碳酸鈣的質量為10.00g-4.30g=5.70g
則碳酸鈣的質量分數==57%
答：碳酸鈣的質量分數為57%．
小剛認為小勇的實驗過程有一個明顯的缺陷會導致測得的碳酸鈣的含量偏低，這個缺陷是殘渣質量未洗滌直接烘干就稱量造成結果偏大，從而使得碳酸鈣的含量偏低．
故答案為：（1）①長頸漏斗；②集氣瓶；
（2）-2；FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑；復分解；B；F；氫氧化鈉；
（3）蛋白質；CaCO₃CaO+CO₂↑；紅；CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（4）從導管A處緩緩鼓入空氣；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；吸收氯化氫氣體；生成二氧化碳全部進入到G裝置中；吸收空氣中二氧化碳；大；60%；
（5）57%；未洗滌直接烘干就稱量造成結果偏大，從而使得碳酸鈣的含量偏低．
分析：（1）根據常見儀器的名稱進行解答；
（2）根據化合物中各元素的代數和為0以及氫元素的化合價為+1求出H₂S氣體中的硫元素的化合價；硫化亞鐵（化學式為FeS）固體和稀硫酸在常溫下反應生成硫化氫氣體和硫酸亞鐵；反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置；氣體的性質選擇收集裝置以及溶于水后呈酸性可以用堿液吸收進行解答；
（3）根據聞到一股燒焦羽毛氣味，說明內膜有蛋白質；碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和水；氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣溶于水顯堿性，能使無色酚酞試液變為紅色進行解答；
（4）根據空氣中含有二氧化碳，所以實驗前先把錐形瓶內的二氧化碳除掉；鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；鹽酸具有揮發性以及鹽酸和硝酸銀反應；反應結束后打開彈簧夾C，緩緩鼓入空氣的目的是把生成二氧化碳全部進入到G裝置中；若缺少H裝置，空氣中的二氧化碳和水會進入，使得裝置G的質量增大；根據裝置G增加的質量就是二氧化碳的質量求出實驗測得蛋殼中碳酸鈣的質量進而求出碳酸鈣的質量分數；
（5）根據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．
點評：掌握發生裝置和收集裝置的選擇條件，同時記住一些除雜的方法．綜合性比較強．經常出現在實驗題中，同學們要認真掌握．