用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备,某化学兴趣小组设计了2种转化流程,如图所示。
【生产流程】

【相关资料】
a.二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2;
b.碳酸氢钙微溶于水,微热易分解:Ca(HCO3)2 加热 CaCO3↓+H2O+CO2↑;
c.生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。
【问题讨论】
(1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计。请写出反应①和④的化学方程式:①CaCO3 高温 CaO+CO2↑CaCO3 高温 CaO+CO2↑;④Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOHCa(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;操作Ⅱ包括搅拌和过滤过滤、洗涤、烘干等工序;该流程中,通过反应④可回收副产品NaOHNaOH。
(2)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好,理由是:二氧化碳得到充分利用,节约原料二氧化碳得到充分利用,节约原料;
(3)制轻质碳酸钙时,D为悬浊液悬浊液(选填“悬浊液”或“溶液”),理由是:澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低。
(4)小李认为得到的产品中可能含有杂质Ca(HCO3)2,所以操作Ⅰ包括搅拌、微热微热和过滤、烘干等工序,以提高产率。
【产品含量测定】CaCO3含量的测定:取20.0g产品,研成粉状后,按图进行实验。

(5)实验步骤:
①连接好装置,检查气密性; ②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量F的质量; ④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀硫酸至过量,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通一段时间空气;⑥称量F的质量,得前后两次质量差为8.7g。
(6)问题探究
①产品研成粉的目的增大接触面积,充分反应增大接触面积,充分反应;
②B装置的作用是除去空气中的二氧化碳除去空气中的二氧化碳;G装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置防止空气中的二氧化碳进入F装置,
③若没有E装置,则测定的CaCO3的质量分数会偏大偏大(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
称量F的质量,得前后两次质量差为8.7g,可求得产品中CaCO3的质量分数为98.8698.86%。
【总结反思】
某同学设计上述实验方案测定牙膏中钙元素的质量分数:向一定量牙膏中加入过量稀盐酸,测定生成CO2的质量,据此计算牙膏中钙元素的质量分数。小李同学认为即使排除实验仪器和操作的影响,上述测定的结果仍不一定准确,理由是二氧化碳能溶于水二氧化碳能溶于水。
加热
高温
高温
【答案】CaCO3 CaO+CO2↑;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;过滤;NaOH;二氧化碳得到充分利用,节约原料;悬浊液;澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低;微热;增大接触面积,充分反应;除去空气中的二氧化碳;防止空气中的二氧化碳进入F装置;偏大;98.86;二氧化碳能溶于水
高温
【解答】
【点评】
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