問題詳情:
用作牙膏摩擦劑的輕質碳*鈣可以用礦石來製備,某化學興趣小組設計了種轉化流程,如圖所示.
(生產流程)
(相關資料)
a.二氧化碳持續通入*氧化鈣溶液發生如下反應:
,;
b.碳**鈣微溶於水,微熱易分解:;
c.生石灰與水充分反應後可得到顆粒非常細小的熟石灰漿.
(問題討論)
小王主張用流程①、②、④和*作的設計.請寫出反應①和④的化學方程式:
①________;④________;
*作包括攪拌和________、洗滌、烘乾等工序;該流程中,通過反應④可回收副產品_____.
小李認為流程①、②、③和*作比小王的主張更好,理由是:________;
制輕質碳*鈣時,為________(選填“懸濁液”或“溶液”),理由是:________.
小李認為得到的產品中可能含有雜質,所以*作包括攪拌、________和過濾、烘乾等工序,以提高產率.
(產品含量測定)含量的測定:取產品,研成粉狀後,按圖進行實驗.
實驗步驟:
①連接好裝置,檢查氣密*; ②打開*簧夾,在處緩緩通入一段時間空氣;
③稱量的質量; ④關閉*簧夾,慢慢滴加稀硫*至過量,直至中無氣泡冒出;
⑤打開*簧夾,再次緩緩通一段時間空氣;⑥稱量的質量,得前後兩次質量差為.
問題探究
①產品研成粉的目的________;
②裝置的作用是________;裝置的作用是________,
③若沒有裝置,則測定的的質量分數會________(填“偏大”、“偏小”、“不變”).
稱量的質量,得前後兩次質量差為,可求得產品中的質量分數為________.
(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*,測定生成的質量,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*作的影響,上述測定的結果仍不一定準確,理由是________.
【回答】
CaCO3CaO+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*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裝置; 偏大, ; 二氧化碳能溶於水
【分析】
(1)碳*鈣能分解生成氧化鈣,氧化鈣能與水反應生成*氧化鈣,*氧化鈣能與二氧化碳或碳**反應生成碳*鈣,生成的碳*鈣不溶於水,可以通過過濾的方法從溶液中分離出來;(2)根據物質的循環利用分析;(3)根據*氧化鈣的溶解*分析;(4)根據題中信息二氧化碳過量會生成碳**鈣以及碳**鈣微熱分解的*質分析;(6)根據流程圖及實驗原理,要測定碳*鈣的質量分數,可測定生成的二氧化碳的質量,可利用F裝置吸收二氧化碳,在吸收之前需除去二氧化碳中的水分及空氣中的二氧化碳,因此要利用除去二氧化碳的空氣將生成的二氧化碳全部排到F裝置中,根據二氧化碳的溶解*解答。
【詳解】
(1)①碳*鈣高温分解生成氧化鈣和二氧化碳,反應的化學方程式為CaCO3CaO+CO2↑;④*氧化鈣能與碳**發生複分解反應生成碳*鈣和*氧化*,生成的碳*鈣不溶於水,反應的化學方程式為Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;*作Ⅱ攪拌和過濾、洗滌、烘乾等工序;該流程中,通過反應④可回收副產品NaOH;(2)流程①、②、③的③是將碳*鈣分解生成的二氧化碳加以利用,節約了原料;(3)制輕質碳*鈣時,D為懸濁液,理由是:澄清石灰水中*氧化鈣濃度太小,生產效率很低;(4)由題中信息二氧化碳持續通入*氧化鈣溶液發生如下反應:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2;碳**鈣微溶於水,微熱易分解:Ca(HCO3)2═CaCO3↓+H2O+CO2↑可知將碳**鈣轉化成碳*鈣可以採用微熱的方法;(6)①增大接觸面積,充分反應,可將產品研成粉末;②根據流程圖裝置分析,要通過測定生成的二氧化碳的質量計算碳*鈣的含量,則需將生成的二氧化碳用除去二氧化碳的空氣全部排出,因此B裝置的作用是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;③若沒有E裝置,生成的二氧化碳氣體中含有水分而使二氧化碳的質量增大,則測定的CaCO3的質量分數會偏大;稱量F的質量,得前後兩次質量差為8.7g,故生成的二氧化碳的質量為8.7g。 設碳*鈣的質量為x。 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 8.7g
x=19.77g 故碳*鈣的質量分數為:×100%=98.86% 【總結反思】理由是:二氧化碳能溶於水,而會使測得的二氧化碳體積偏小。
知識點:如何正確書寫化學方程式
題型:流程題