Question

【题目】实验室用下图所示装置制备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，然后锻烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙 （12CaO·7Al2O3）。已知A1C13易水解，易升华。

（1）①实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为____________；

②C装置的作用____________；

（2）氯气与废铝屑反应生成的AlC13蒸气溶解在B中，B中盛放的试剂X是____________；为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________（写出一点）。

（3）B装置中的AlC13溶液溶解CaCO3时，AlC13溶液和碳酸钙粉末的混合方式为____________；

（4）实验要控制碳酸钙和AlC13的量，要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14，其原因是____________；

（5）以工业碳酸钙（含有少量A12O3、Fe2O3杂质）生产二水合氯化钙（CaC12·2H2O）的方法为：将工业碳酸钙溶于盐酸，____________。

已知：几种离子生成氢氧化物沉淀pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算）

（实验中需用到的试剂和仪器有：盐酸，氢氧化钙，冰水，pH计）。

Answer 1

【答案】

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

（2）盐酸；加粗导管、缩短导管长度、加热导管、通入氮气等

（3）碳酸钙粉末慢慢加入到AlCl3溶液中

（4）氢氧化钙微溶于水，造成损失

（5）向溶液中加入氢氧化钙，搅拌，用pH计调节溶液的pH≤4.7，过滤，向滤液中加盐酸酸化，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤，干燥。

【解析】

试题分析：（1）①实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O，故答案为：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O；

②氯气有毒会污染空气，C装置可以吸收氯气，防止污染空气，故答案为：吸收氯气，防止污染空气；

（2）AlC13水解会使得溶液浑浊，因此B中盛放的试剂X是盐酸，为了防止AlC13蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施有加粗导管、缩短导管长度、加热导管、通入氮气等，故答案为：盐酸；加粗导管、缩短导管长度、加热导管、通入氮气等；

（3） AlC13溶液水解显酸性，可以溶解CaCO3时，实验时AlC13溶液和碳酸钙粉末的混合方式是碳酸钙粉末慢慢加入到AlCl3溶液中，故答案为：碳酸钙粉末慢慢加入到AlCl3溶液中；

（4）氢氧化钙微溶于水，容易造成损失，因此实验要控制碳酸钙和AlC13的量，要求n（CaCO3）: n（A1C13）＞ 12:14，故答案为：氢氧化钙微溶于水，造成损失；

（5）根据离子的沉淀相关的pH可知，为了生成二水合氯化钙（CaC12·2H2O），需要将铁离子和铝离子除去，可以通过调节溶液的pH，使之转化为沉淀，具体操作为：将工业碳酸钙溶于盐酸，向溶液中加入氢氧化钙，搅拌，用pH计调节溶液的pH≤4.7，过滤，向滤液中加盐酸酸化，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤，干燥。故答案为：向溶液中加入氢氧化钙，搅拌，用pH计调节溶液的pH≤4.7，过滤，向滤液中加盐酸酸化，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤，干燥。