Question

【題目】實驗室用下圖所示裝置制備AlC13溶液，并用AlC13溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液，再用氨水沉淀，然后鍛燒沉淀制備新型的超導材料和發光材料七鋁十二鈣 （12CaO·7Al2O3）。已知A1C13易水解，易升華。

（1）①實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，其離子方程式為____________；

②C裝置的作用____________；

（2）氯氣與廢鋁屑反應生成的AlC13蒸氣溶解在B中，B中盛放的試劑X是____________；為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導管，實驗中可采取的措施是____________（寫出一點）。

（3）B裝置中的AlC13溶液溶解CaCO3時，AlC13溶液和碳酸鈣粉末的混合方式為____________；

（4）實驗要控制碳酸鈣和AlC13的量，要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14，其原因是____________；

（5）以工業碳酸鈣（含有少量A12O3、Fe2O3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，____________。

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）

（實驗中需用到的試劑和儀器有：鹽酸，氫氧化鈣，冰水，pH計）。

Answer 1

【答案】

（1）①ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O；②吸收氯氣，防止污染空氣

（2）鹽酸；加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等

（3）碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中

（4）氫氧化鈣微溶于水，造成損失

（5）向溶液中加入氫氧化鈣，攪拌，用pH計調節溶液的pH≤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）①實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，離子方程式為ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O，故答案為：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O；

②氯氣有毒會污染空氣，C裝置可以吸收氯氣，防止污染空氣，故答案為：吸收氯氣，防止污染空氣；

（2）AlC13水解會使得溶液渾濁，因此B中盛放的試劑X是鹽酸，為了防止AlC13蒸氣凝華堵塞導管，實驗中可采取的措施有加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等，故答案為：鹽酸；加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等；

（3） AlC13溶液水解顯酸性，可以溶解CaCO3時，實驗時AlC13溶液和碳酸鈣粉末的混合方式是碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中，故答案為：碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中；

（4）氫氧化鈣微溶于水，容易造成損失，因此實驗要控制碳酸鈣和AlC13的量，要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14，故答案為：氫氧化鈣微溶于水，造成損失；

（5）根據離子的沉淀相關的pH可知，為了生成二水合氯化鈣（CaC12·2H2O），需要將鐵離子和鋁離子除去，可以通過調節溶液的pH，使之轉化為沉淀，具體操作為：將工業碳酸鈣溶于鹽酸，向溶液中加入氫氧化鈣，攪拌，用pH計調節溶液的pH≤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。故答案為：向溶液中加入氫氧化鈣，攪拌，用pH計調節溶液的pH≤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。