Question

某种牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石（含杂质SiO2）来制备．某同学甲设计了一种制备碳酸钙的方案，

某种牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石（含杂质SiO2）来制备．某同学甲设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图为：请回答下列问题：（1）假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的滤渣的成分为______．（2）第③步反应不使用CO2，其主要原因是（用离子方程式表示）____________．（3）第③步反应使用Na2CO3而不使用NaHCO3，从提高企业经济效益的角度考虑，其原因是______．（4）某同学乙用石灰石为原料（其他试剂自选），设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，请你完成他的实验方案．乙同学所设计的方案的优点是______．

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Answer 1

（1）石灰石（含杂质SiO₂），依据流程图分析可知，石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，溶于水氧化钙和水反应生成氢氧化钙，硅酸钙不溶，过滤得到硅酸钙，滤渣是CaSiO₃；
故答案为：CaSiO₃；
（2）第③步反应不使用CO₂，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙，但二氧化碳过量会减小反应生成碳酸氢钙溶于水，反应的离子方程式为：Ca²⁺++CO₂=CaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca²⁺+2HCO₃^-；
故答案为：Ca²⁺++CO₂=CaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca²⁺+2HCO₃^-；  
（3）第③步反应使用Na₂CO₃而不使用NaHCO₃，是因为生成等质量的CaCO₃消耗NaHCO₃多于Na₂CO₃，使用Na₂CO₃可制取副产品NaOH；
故答案为：生成等质量的CaCO₃消耗NaHCO₃多于Na₂CO₃；使用Na₂CO₃可制取副产品NaOH；
（4）①利用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙溶液，在溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸钙沉淀，过滤得到固体，
故答案为：稀盐酸；  CaCl₂，Na₂CO₃；
②流程设计的优点是操作简单，无污染，节约原料；
故答案为：节约燃料，减小污染，操作简便；