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用作牙膏摩擦劑的輕質(zhì)碳酸鈣可以用礦石A來制備,某化學興趣小組設(shè)計了2種轉(zhuǎn)化流程,如圖所示。
【生產(chǎn)流程】
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【相關(guān)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:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO32;
b.碳酸氫鈣微溶于水,微熱易分解:Ca(HCO32
加熱
 CaCO3↓+H2O+CO2↑;
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(shè)計。請寫出反應①和④的化學方程式:①
CaCO3
高溫
CaO+CO2
CaCO3
高溫
CaO+CO2
;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(zhì)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(zhì)Ca(HCO32,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】CaCO3含量的測定:取20.0g產(chǎn)品,研成粉狀后,按圖進行實驗。
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(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(zhì)量;   ④關(guān)閉彈簧夾C,慢慢滴加稀硫酸至過量,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(zhì)量,得前后兩次質(zhì)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CaCO3的質(zhì)量分數(shù)會
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”、“不變”)。
稱量F的質(zhì)量,得前后兩次質(zhì)量差為8.7g,可求得產(chǎn)品中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)為
98.86
98.86
%。
【總結(jié)反思】
某同學設(shè)計上述實驗方案測定牙膏中鈣元素的質(zhì)量分數(shù):向一定量牙膏中加入過量稀鹽酸,測定生成CO2的質(zhì)量,據(jù)此計算牙膏中鈣元素的質(zhì)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(jié)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
。

【答案】CaCO3
高溫
CaO+CO2↑;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;過濾;NaOH;二氧化碳得到充分利用,節(jié)約原料;懸濁液;澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,生產(chǎn)效率很低;微熱;增大接觸面積,充分反應;除去空氣中的二氧化碳;防止空氣中的二氧化碳進入F裝置;偏大;98.86;二氧化碳能溶于水
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:191引用:24難度:0.3
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    發(fā)布:2024/12/24 10:30:2組卷:453引用:6難度:0.5
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    元素(填“金屬”或“非金屬”)。
    (2)反應①的化學方程式為:SiO2+2C
    高溫
    Si+2CO↑,從氧化還原反應角度分析,C發(fā)生了
     
    反應。
    (3)用于制造光導纖維的高純二氧化硅,可利用反應②制備,同時生成一種可循環(huán)使用的物質(zhì),該反應的化學方程式為
     
    。整個工藝流程中,還可以循環(huán)利用的另一種物質(zhì)是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/24 10:30:2組卷:209引用:4難度:0.5
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