Question

碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图如下：(所用石灰石含有杂质SiO2)

 回答下列问题：

(1)充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨。标准状况下生成二氧化碳的体积为______________L，石灰石中碳酸钙的质量分数为______________%。

(2)假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的不溶性滤渣的成分为________________________。

(3)第③步反应一般不采用通入CO2的主要原因是______________________，

相应的离子方程式为_____________________________________。

(4)CaCO3是一种难溶物质，25℃时其Ksp＝2.8×10－9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2.0×10－4 mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的物质的量浓度最小是______________。

(5)某学生用石灰石为原料，设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，其流程图如下：

与前一方案相比较，该方案的优点是_________________________________。

Answer 1

【解析】　(1)根据质量差生成CO2 44吨，物质的量为1×106 mol，体积为2.24×107 L，对应CaCO3为100吨质量分数为90.9%。

(2)SiO2与生成的CaO反应生成CaSiO3。

(3)通入CO2的量不易控制，使生成的碳酸钙在CO2过量的条件下溶解

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。

(4)Ksp＝2.8×10－9 ＝[ Ca2＋][CO]＝2.0×10－4×0.5×x×0.5，x＝5.6×10－5 mol/L。

(5)不需要加热，操作简单，减少来自燃料的污染。

【答案】　(1)2.24×107　90.9

(2)CaSiO3

(3)通入CO2的量不易控制，使生成的碳酸钙在CO2过量的条件下溶解

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO

(4)5.6×10－5 mol/L

(5)不需要加热，操作简单，减少来自燃料的污染