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。
【生產流程】

【相關資料】
a.二氧化碳持續通入氫氧化鈣溶液發生如下反應:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2;
b.碳酸氫鈣微溶于水,微熱易分解:Ca(HCO3)2 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的設計。請寫出反應①和④的化學方程式:①CaCO3 高溫 CaO+CO2↑CaCO3 高溫 CaO+CO2↑;④Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOHCa(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可回收副產品NaOHNaOH。
(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,節約原料二氧化碳得到充分利用,節約原料;
(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,生產效率很低澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,生產效率很低。
(4)小李認為得到的產品中可能含有雜質Ca(HCO3)2,所以操作Ⅰ包括攪拌、微熱微熱和過濾、烘干等工序,以提高產率。
【產品含量測定】CaCO3含量的測定:取20.0g產品,研成粉狀后,按圖進行實驗。

(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的質量,得前后兩次質量差為8.7g。
(6)問題探究
①產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的質量分數會偏大偏大(填“偏大”、“偏小”、“不變”)。
稱量F的質量,得前后兩次質量差為8.7g,可求得產品中CaCO3的質量分數為98.8698.86%。
【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:向一定量牙膏中加入過量稀鹽酸,測定生成CO2的質量,據此計算牙膏中鈣元素的質量分數。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。
加熱
高溫
高溫
【答案】CaCO3 CaO+CO2↑;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;過濾;NaOH;二氧化碳得到充分利用,節約原料;懸濁液;澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,生產效率很低;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
高溫
【解答】
【點評】
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