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，它是用一定量的CaCO3溶解于酸性AlCl3溶液，再用氨水沉淀，然后煅燒沉淀制備。工業上制備七鋁十二鈣的流程如下圖：

（1）輕燒后產生的AlCl3蒸氣易凝華，為防止堵塞導氣管可采取的措施為。
（2）吸收時用稀鹽酸溶解的原因是。
（3）AlCl3溶液溶解CaCO3時，要控制碳酸鈣和AlCl3的量，要求n（CaCO3）∶n（AlCl3）＞ 12∶14，其原因是。但若加入CaCO3過多，會產生的后果是。
（4）沉淀、過濾后的濾液主要成分是。
（5）以工業碳酸鈣（含有少量Al2O3、Fe3O4雜質）生產二水合氯化鈣（CaCl2·2H2O）的方法為：將工業碳酸鈣溶于鹽酸，加入雙氧水， ， 冰水洗滌，干燥，得到CaCl2·2H2O（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的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

Answer 1

【答案】
（1）加熱導管、加粗導管
（2）抑制鋁離子水解
（3）氫氧化鈣微溶于水，造成損失；產生氫氧化鋁沉淀
（4）NH4Cl(少量 CaCl2)
（5）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
【解析】解： (1) AlCl3易凝華，為了防止AlCl3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或加粗處理;（2）AlCl3易水解，為抑制鋁離子水解，用吸收時用鹽酸吸收，（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AlCl3溶液溶解CaCO3時要求n（CaCO3）：n（AlCl3）＞12：14。若碳酸鈣加入過多，會導致鋁離子水解生成氫氧化鋁沉淀；（4）根據元素守恒用氨水沉淀、過濾后的濾液主要成分是NH4Cl； (5)將工業碳酸鈣溶于鹽酸，加入雙氧水，把Fe2+氧化為Fe3+ ， 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CaCl2·2H2O。