题目

题型：不详难度：来源：

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K_sp＝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_________________________________。

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=Ca^2＋＋2HCO₃^-
（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

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=Ca^2＋＋2HCO₃^-。
（4）K_sp＝2.8×10^－9＝[ Ca^2＋][CO₃^2-]＝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。