题目内容
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_________________________________。
（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＋＋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
A、B、C、D分别是HNO3、Ba(NO3)2、NH4Cl、NaOH四种溶液中的一种。欲将它们一一鉴别，甲、乙、丙分别提出如下方案，请回答有关问题：
（1）甲同学用物质X一次性鉴别上述四种物质，他将适量的X溶液分别加入到四种溶液中，结果发现：C溶液变为棕黄色；B溶液中有白色沉淀产生；D溶液中有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，同时产生白色沉淀，最终变为红褐色。
B的化学式是________；D的电子式是________；X的化学式是________；A溶液中水的电离程度________(填“大于”、“小于”或“等于”)C溶液中水的电离程度。
（2）乙同学提出用明矾来鉴别上述四种物质，写出能检验出NH4Cl溶液所涉及的所有离子方程式：Ba2＋＋SO42-=BaSO4↓、________________________。
（3）丙同学用MgSO4来鉴别上述四种溶液，在生成的白色沉淀Mg(OH)2中分别加入HNO3和NH4Cl溶液时，发现沉淀均溶解。有以下两种解释，同时提供下表数据：
A．NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解，主要是NH4+水解产生H＋的缘故。
B．NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解，主要是NH4+结合OH－的缘故。
| 0.01 mol·L－1 电解质溶液 | HF | CH3COOH | HCN | NH3·H2O |
| 酸中H＋或碱 中OH－的浓度/mol·L－1 | 8.00×10－4 | 1.32×10－4 | 1.00×10－4 | 1.33×10－4 |
若要证明A和B哪一种解释正确，可以在生成的Mg(OH)2沉淀中加入一种物质，这种物质的化学式为__________________。
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：
| 难容电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 溶解度/g | 9×10-4 | 1.7×10-6 | 1.5×10-4 | 3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤后结晶。
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤后结晶。
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤后结晶。
请回答下列问题：
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为 而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择 为宜。
(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为 。
(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是 (填字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2+可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如下表：
| 实验序号 | 加入试剂 | 实验现象 |
| Ⅰ | 4 mL 2 mol·L-1 HCl 溶液 | 沉淀溶解 |
| Ⅱ | 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl 溶液 | 沉淀溶解 |
（1）从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程 。
（2）测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性（pH约为4.5），用离子方程式解释其显酸性的原因 。
（3）甲同学认为应补充一个实验：向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水，观察到沉淀不溶解。该实验的目的是 。
（4）同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种：一是NH4Cl溶液显酸性，溶液中的H+可以结合OH- ，进而使沉淀溶解；二是 。
（5）乙同学继续进行实验：向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液，观察现象。
①实验结果证明（4）中的第二种猜测是成立的，乙同学获得的实验现象是 。
③乙同学这样配制混合溶液的理由是 。