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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(HCO32
b.碳酸氢钙微溶于水,微热易分解:Ca(HCO32═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:①______;④______;
操作Ⅱ包括搅拌和______、洗涤、烘干等工序;该流程中,通过反应④可回收副产品______.
(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:______;
(3)制轻质碳酸钙时,D为______(选填“悬浊液”或“溶液”),理由是:______.
(4)小李认为得到的产品中可能含有杂质Ca(HCO32,所以操作Ⅰ包括搅拌、______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,按下图进行实验.

(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,慢慢滴加稀盐酸至过量,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______;
②B装置的作用是______;G装置的作用是______;
③若没有E装置,则测定的CaCO3的质量分数会______(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______%.
计算过程:
【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______.

解:(1)①碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,②生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙,故B为二氧化碳,C为氧化钙,生成的D为氢氧化钙,③氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,④氢氧化钙能与碳酸钠发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠,生成的碳酸钙不溶于水,可以通过过滤的方法从溶液中分离出来,同时得到副产品氢氧化钠.
(2)流程①、②、③的③是将碳酸钙分解生成的二氧化碳加以利用,节约了原料.
(3)澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低.悬浊液中含有氢氧化钙较多,得到的轻质碳酸钙多.
(4)由题中信息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(HCO32;碳酸氢钙微溶于水,微热易分解:Ca(HCO32═CaCO3↓+H2O+CO2↑可知将碳酸氢钙转化成碳酸钙可以采用微热的方法.
(6)①为增大反应物的接触面积,加快反应速率,让反应物充分反应,可将产品研成粉末;
②根据流程图装置分析,要通过测定生成的二氧化碳的质量计算碳酸钙的含量,则需将生成的二氧化碳用除去二氧化碳的空气全部排出,因此B装置的作用是除去空气中的二氧化碳;E装置是除去生成的二氧化碳中的水,F装置是吸收生成的二氧化碳,G装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置;
③若没有E装置,生成的二氧化碳气体中含有水分而使二氧化碳的质量增大,则测定的CaCO3的质量分数会偏大.
称量F的质量,得前后两次质量差为8.7g,故生成的二氧化碳的质量为8.7g
设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100 44
x 8.7g
= x=19.77g
故碳酸钙的质量分数为:×100%=98.86%
【总结反思】利用碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,通过所设计的方案测量完全反应产生气体二氧化碳的质量,然后根据反应的化学方程式计算参加反应碳酸钙的质量,求得牙膏中碳酸钙的质量分数;二氧化碳能溶于水,而会使测得的二氧化碳体积偏小.
故答案为:(1)CaCO3CaO+CO2↑,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,过滤;NaOH
(2)二氧化碳得到充分利用,节约原料(3)悬浊液,澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低.
(4)微热
(6)①增大接触面积,充分反应;
②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;
③偏大. 98.86%%.
二氧化碳能溶于水
分析:(1)碳酸钙能分解生成氧化钙,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳或碳酸钠反应生成碳酸钙,生成的碳酸钙不溶于水,可以通过过滤的方法从溶液中分离出来.
(2)根据物质的循环利用分析
(3)根据氢氧化钙的溶解性分析
(4)根据题中信息二氧化碳过量会生成碳酸氢钙以及碳酸氢钙微热分解的性质分析
(6)根据流程图及实验原理,要测定碳酸钙的质量分数,可测定生成的二氧化碳的质量,可利用F装置吸收二氧化碳,在吸收之前需除去二氧化碳中的水分及空气中的二氧化碳,因此要利用除去二氧化碳的空气将生成的二氧化碳全部排到F装置中.根据二氧化碳的溶解性解答.
点评:本题考查了碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙的相互转化以及化学方程式的书写、根据化学方程式计算、判断物质的组成等方面的问题.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:

21、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,如下图所示.

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(HCO32
微热
b.碳酸氢钙溶于水,微热易分解,发生如下反应:Ca(HCO32═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乳.
请你分析上面的转化流程图及资料后,回答下列问题:
(1)制轻质碳酸钙时,D常用的是悬浊液.理由是:
澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小,生产效率很低..

(2)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计,认为其工艺简单.请写出反应④的化学方程式:
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO 3↓+2NaOH

(3)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好,其理由是:
其一:
利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生产成本更低.

其二:
若产生的二氧化碳不回收直接排放,引起温室效应,不符合“节能减排”

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?金山区一模)对牙膏的探究要用到许多化学知识.
(1)下表列出了三种牙膏中的磨擦剂.请在表中填写三种磨擦剂所属的物质类别.
儿童牙膏 防臭牙膏 透明牙膏
摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅
物质的类别
(指酸、碱、盐、氧化物)
氧化物
氧化物
(2)根据你的推测,牙膏磨擦剂的溶解性是
难溶
难溶
(填“易溶”或“难溶”).
(3)用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙,工业上常用石灰石来制备,主要生产流程如下:

①在“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
,该反应类型属于
分解
分解
反应.
②在“沉淀池”中生石灰与水反应的化学方程式是
CaO+H2O=Ca(OH)2
CaO+H2O=Ca(OH)2

③投入到“反应池”中的石灰乳是不均一、不稳定的混合物,属于
悬浊液
悬浊液
(选填:溶液、悬浊液或乳浊液).
④反应池中发生的化学反应是Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH,若在化学实验室里分离出“反应池”中的沉淀物,该操作的名称是
过滤
过滤

⑤本流程图中
二氧化碳
二氧化碳
(填物质名称)可以替代“碳酸钠溶液”达到降低生产成本和节能减排.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?江宁区一模)对牙膏的探究要用到许多化学知识.
(1)用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙,工业上常用石灰石来制备,某实验小组同学设计了2种转化流程,如下图1所示.
请回答下列问题:
a.小王同学主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计,认为其工艺简单.
请写出反应①和④的化学方程式:①
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
;④
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH

b.操作Ⅱ包括搅拌、
过滤
过滤
、洗涤、干燥等工序.
c.小李同学认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好,其理由是:
利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生成成本更低,若产生的二氧化碳不回收直接排放,不利于“节能减排”
利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生成成本更低,若产生的二氧化碳不回收直接排放,不利于“节能减排”

操作I包括搅拌和微热等工序.
(2)该实验小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25g石灰石样品放在烧杯中,然后向其中逐滴加入一定量某质量分数的稀盐酸,使之与样品充分反应(杂质不参加反应).随着反应进行,加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图2所示.请完成下列计算内容:
①样品中碳酸钙的质量分数是多少?
②所用稀盐酸溶质的质量分数是多少?
(写出计算过程)
解:设样品中CaCO3的质量为x,参加反应的稀盐酸中HCl的质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
1007344
xy8.8g
根据
100
44
=
X
8.8g
解得x=20 根据
73
44
=
Y
8.8g
解得y=14.6g
样品中CaCO3的质量分数为:
20g
25g
×100%=80%
稀盐酸的溶质质量分数为:
14.6g
146g
×100%=10%
解:设样品中CaCO3的质量为x,参加反应的稀盐酸中HCl的质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
1007344
xy8.8g
根据
100
44
=
X
8.8g
解得x=20 根据
73
44
=
Y
8.8g
解得y=14.6g
样品中CaCO3的质量分数为:
20g
25g
×100%=80%
稀盐酸的溶质质量分数为:
14.6g
146g
×100%=10%

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?历城区二模)用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙,工业上常用石灰石来制备,主要生产流程如下:
(1)在“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2

(2)在“沉淀池”中生石灰与水反应属于
化合
化合
反应.(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)
(3)若在化学实验室里分离“反应池”中的混合物,该操作的名称是
过滤
过滤

(4)本流程图中
CO2
CO2
(物质)可以替代“碳酸钠溶液”达到降低生产成本和节能减排.

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科目:初中化学 来源: 题型:

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.
已知:生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆.
(1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计,认为其工艺简单.请写出反应①和④的化学方程式:①
CaCO3═CaO+CO2
CaCO3═CaO+CO2
;④
Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH
; 操 作Ⅱ包 括
搅拌、过滤
搅拌、过滤
等工序.
(2)制轻质碳酸钙时,D 为
悬浊液
悬浊液
(选填“悬浊液”、“溶液”或“乳浊液”),理由是
澄清石灰水中氢氧化钙的浓度太小,生产效率很低
澄清石灰水中氢氧化钙的浓度太小,生产效率很低

(3)小李认为流程①、②、③和操作Ⅰ比小王的主张更好,其理由是
利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生产成本更低
利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生产成本更低
;操作Ⅰ包括搅拌和微热等工序

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