(2012?鎮(zhèn)江二模)用作牙膏摩擦劑的輕質碳酸鈣可以用礦石A來制備,某化學興趣小組設計了2種轉化流程,如圖所示.
【生產(chǎn)流程】
【相關資料】
a.二氧化碳持續(xù)通入氫氧化鈣溶液發(fā)生如下反應:CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O,CaCO
3+H
2O+CO
2=Ca(HCO
3)
2;
b.碳酸氫鈣微溶于水,微熱易分解:Ca(HCO
3)
2═CaCO
3↓+H
2O+CO
2↑;
c.生石灰與水充分反應后可得到顆粒非常細小的熟石灰漿.
【問題討論】
(1)小王主張用流程①、②、④和操作Ⅱ的設計.請寫出反應①和④的化學方程式:①
;④
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
;
操作Ⅱ包括攪拌和
過濾
過濾
、洗滌、烘干等工序;該流程中,通過反應④可回收副產(chǎn)品
NaOH
NaOH
.
(2)小李認為流程①、②、③和操作I比小王的主張更好,理由是:
二氧化碳得到充分利用,節(jié)約原料
二氧化碳得到充分利用,節(jié)約原料
;
(3)制輕質碳酸鈣時,D為
懸濁液
懸濁液
(選填“懸濁液”或“溶液”),理由是:
澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,生產(chǎn)效率很低.
澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,生產(chǎn)效率很低.
.
(4)小李認為得到的產(chǎn)品中可能含有雜質Ca(HCO
3)
2,所以操作Ⅰ包括攪拌、
微熱
微熱
和過濾、烘干等工序,以提高產(chǎn)率.
【產(chǎn)品含量測定】CaCO
3含量的測定:
取20.0g產(chǎn)品,研成粉狀后,按下圖進行實驗.
(5)實驗步驟:
①連接好裝置,檢查氣密性; ②打開彈簧夾C,在A處緩緩通入一段時間空氣;
③稱量F的質量; ④關閉彈簧夾C,慢慢滴加稀鹽酸至過量,直至D中無氣泡冒出;
⑤打開彈簧夾C,再次緩緩通一段時間空氣;⑥稱量F的質量,得前后兩次質量差為8.7g.
(6)問題探究
①產(chǎn)品研成粉的目的
增大接觸面積,充分反應
增大接觸面積,充分反應
;
②B裝置的作用是
除去空氣中的二氧化碳
除去空氣中的二氧化碳
;G裝置的作用是
防止空氣中的二氧化碳進入F裝置
防止空氣中的二氧化碳進入F裝置
;
③若沒有E裝置,則測定的CaCO
3的質量分數(shù)會
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”、“不變”).
稱量F的質量,得前后兩次質量差為8.7g,可求得產(chǎn)品中CaCO
3的質量分數(shù)為
98.86%
98.86%
%.
計算過程:
【總結反思】
某同學設計上述實驗方案測定牙膏中鈣元素的質量分數(shù):向一定量牙膏中加入過量稀鹽酸,測定生成CO
2的質量,據(jù)此計算牙膏中鈣元素的質量分數(shù).小李同學認為即使排除實驗儀器和操作的影響,上述測定的結果仍不一定準確,理由是
二氧化碳能溶于水
二氧化碳能溶于水
.