Question

8．實驗室用圖所示裝置制備AlCl₃溶液，并用AlCl₃溶液溶解一定量的CaCO₃形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅燒沉淀制備新型的超導材料和發(fā)光材料七鋁十二鈣（12CaO•7Al₂O₃）．已知AlCl₃易水解，易升華．

（1）實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，其離子方程式為ClO₃^-+5Cl^-+6H+=3Cl₂+3H₂O；C裝置的作用吸收氯氣，防止污染空氣．
（2）氯氣與廢鋁屑反應生成的AlCl₃蒸氣溶解在B中濃鹽酸，為了防止AlCl₃蒸氣凝華堵塞導管，實驗中可采取的措施是加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等．
（3）AlCl₃溶液溶解CaCO₃時，AlCl₃溶液和碳酸鈣粉末的混合方式為碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl₃溶液中．
（4）實驗要控制碳酸鈣和AlCl₃的量，要求n（CaCO₃）：n（AlCl₃）＞12：7，其原因是氫氧化鈣微溶于水，造成損失．
（5）用白云石（主要成分為CaCO₃、MgCO₃）制備純凈碳酸鈣的實驗方案為：將一定量的白云石煅燒，用硝酸銨溶液溶解煅燒后的固體，過濾，向所得濾液中通入二氧化碳，調節(jié)PH值11-12，過濾出碳酸鈣沉淀．（實驗中需用到的試劑有：硝酸銨溶液，氨氣，二氧化碳；需要用到的儀器：pH計．
已知：鎂的化合物不溶于硝酸銨溶液；pH值為11～12時得到較純凈碳酸鈣沉淀）．

Answer 1

分析 實驗室用氯氣與鋁反應制備AlCl₃，AlCl₃再用水吸收得AlCl₃溶液，由于AlCl₃易水解，所以吸收氯化鋁要用鹽酸溶液，氯化鋁易溶于水，所以裝置B中用防止倒吸裝置，實驗中有氯氣尾氣，有氫氧化鈉溶液吸收，用制得的AlCl₃溶液溶解一定量的CaCO₃形成溶液，再用氨水沉淀，然后鍛燒可得12CaO•7Al₂O₃），
（1）實驗室用氯酸鉀氧化濃鹽酸制備氯氣，生成氯氣和氯化鉀及水，根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；實驗中有氯氣尾氣，會污染空氣；
（2）AlCl₃易水解，所以吸收氯化鋁要用鹽酸溶液，為了防止AlCl₃蒸氣凝華堵塞導管，實驗中加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等；
（3）B裝置中的AlCl₃溶液溶解CaCO₃時，AlCl₃溶液水解呈酸性，所以在混合時可以將碳酸鈣粉末慢慢加到氯化鋁溶液中，便于碳酸鈣溶解；
（4）由于氫氧化鈣微溶于水，鈣元素會有損失，所以碳酸鈣要適當過量；
（5）用白云石（主要成分為CaCO₃、MgCO₃）制備純凈碳酸鈣，要除去原料中的鎂離子，由于鎂的化合物不溶于硝酸銨溶液，所以要除去碳酸鎂，先將固體煅燒，再用硝酸銨溶液溶解煅燒后的固體，然后過濾，向所得濾液中通入二氧化碳，調節(jié)PH值11-12，過濾可得碳酸鈣沉淀；

解答 解：實驗室用氯氣與鋁反應制備AlCl₃，AlCl₃再用水吸收得AlCl₃溶液，由于AlCl₃易水解，所以吸收氯化鋁要用鹽酸溶液，氯化鋁易溶于水，所以裝置B中用防止倒吸裝置，實驗中有氯氣尾氣，有氫氧化鈉溶液吸收，用制得的AlCl₃溶液溶解一定量的CaCO₃形成溶液，再用氨水沉淀，然后鍛燒可得12CaO•7Al₂O₃），
（1）實驗室用氯酸鉀氧化濃鹽酸制備氯氣，生成氯氣和氯化鉀及水，反應的離子方程式為ClO₃^-+5Cl^-+6H+=3Cl₂+3H₂O，實驗中有氯氣尾氣，會污染空氣，所以用C裝置中氫氧化鈉進行尾氣吸收，吸收氯氣，防止污染空氣，
故答案為：ClO₃^-+5Cl^-+6H+=3Cl₂+3H₂O；吸收氯氣，防止污染空氣；
（2）AlCl₃易水解，所以吸收氯化鋁要用鹽酸溶液，為了防止AlCl₃蒸氣凝華堵塞導管，實驗中加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等，
故答案為：加粗導管、縮短導管長度、加熱導管、通入氮氣等；
（3）B裝置中的AlCl₃溶液溶解CaCO₃時，AlCl₃溶液水解呈酸性，所以在混合時可以將碳酸鈣粉末慢慢加到氯化鋁溶液中，便于碳酸鈣溶解，
故答案為：碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl₃溶液中；
（4）由于氫氧化鈣微溶于水，鈣元素會有損失，所以碳酸鈣要適當過量，
故答案為：氫氧化鈣微溶于水，造成損失；
（5）用白云石（主要成分為CaCO₃、MgCO₃）制備純凈碳酸鈣，要除去原料中的鎂離子，由于鎂的化合物不溶于硝酸銨溶液，所以要除去碳酸鎂，先將固體煅燒，再用硝酸銨溶液溶解煅燒后的固體，然后過濾，向所得濾液中通入二氧化碳，調節(jié)PH值11-12，過濾可得碳酸鈣沉淀，
故答案為：用硝酸銨溶液溶解煅燒后的固體，過濾，向所得濾液中通入二氧化碳，調節(jié)PH值11-12，過濾出碳酸鈣沉淀．

點評 本題綜合考查物質的制備以及分離提純、實驗基本操作等，為高考常見題型，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意把握物質的性質以及題目給予的信息，難度中等．