Question

【題目】七鋁十二鈣 （12CaO·7Al2O3）是一種新型的超導材料和發光材料，它是用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液，再用氨水沉淀，然后鍛燒沉淀制備。工業上制備AlC13溶液用圖示流程（已知A1C13易升華）。

（1）輕燒后的氣體用水處理前導氣管為何要保溫？

（2）用水處理添加的試劑X是 ，其目的是 。

（3）AlC13溶液溶解CaCO3時，要控制碳酸鈣和AlC13的量，要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14，其原因是 。用氨水沉淀、過濾后的濾液主要成分是 。

（4）以工業碳酸鈣（含有少量A12O3、Fe3O4雜質）生產二水合氯化鈣（CaC12·2H2O）的方法為：將工業碳酸鈣溶于鹽酸，加入雙氧水， 。（實驗中需用到的試劑和儀器有：鹽酸，雙氧水，氫氧化鈣，冰水，pH計）。

已知：幾種離子生成氫氧化物沉淀pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol/L計算）

	開始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.1	3.2
Al3+	3.5	4.7

補全實驗步驟： 冰水洗滌，干燥，得到CaC12·2H2O。

Answer 1

【答案】（1）為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導氣管

（2）鹽酸 抑制鋁離子水解

（3）氫氧化鈣微溶于水，造成損失 NH4Cl(少量CaCl2）

（4）加入氫氧化鈣，攪拌，用pH計調節溶液的pH為4.7，過濾，向濾液中加鹽酸酸化，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，冰水洗滌，干燥

【解析】

試題分析：（1）A1C13易凝華，為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導氣管，輕燒后的氣體用水處理前導氣管要保溫；

（2）A1C13易易水解，為抑制鋁離子水解，用水處理添加的試劑X是鹽酸；

（3）七鋁十二鈣 （12CaO·7Al2O3）中鈣、鋁元素的物質的量比12:14，氫氧化鈣微溶于水，造成損失，所以AlC13溶液溶解CaCO3時要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14。根據元素守恒用氨水沉淀、 過濾后的濾液主要成分是NH4Cl。

（4）將工業碳酸鈣溶于鹽酸，加入雙氧水，把氧化為，加入氫氧化鈣，攪拌，用pH計調節溶液的pH為4.7，過濾，向濾液中加鹽酸酸化，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，冰水洗滌，干燥得到CaC12·2H2O。