Question

13．七鋁十二鈣（12CaO•7Al₂O₃）是新型的超導材料和發光材料，用白云石（主要含CaCO₃和MgCO₃）和廢Al（OH）₃生產高純度七鋁十二鈣的工藝如下：

（1）步驟①發生反應的化學方程式是MgCO₃$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$MgO+CO₂↑和CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
（2）步驟②的工業方法是向煅粉中加適量NH₄NO₃溶液．使鎂化會物幾乎不溶．而鈣化合物盡可能轉化為溶液．如果在實驗室完成該步驟，X的化學式是H₂O．
（3）步驟③的化學方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）為講一步提高產品質量，步驟⑤的投料比是：m_碳酸鈣：m_氧化鋁=48：51．

Answer 1

分析 （1）根據碳酸鈣在高溫的條件下反應生成氧化鈣和二氧化碳進行分析；
（2）根據氧化鈣和水會生成氫氧化鈣進行分析；
（3）根據氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（4）根據氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣、氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣和氧化鈣反應生成七鋁十二鈣，依據化學方程式進行計算．

解答 解：（1）碳酸鈣在高溫的條件下反應生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）氧化鈣和水會生成氫氧化鈣，步驟②的工業方法是向煅粉中加適量NH₄NO₃溶液，使鎂化合物幾乎不溶，而鈣化合物盡可能轉化為溶液，所以X的化學式是H₂O；
（3）氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣、氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣和氧化鈣反應生成七鋁十二鈣，所以
CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，12CaCO₃+7Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$12CaO•7Al₂O₃+CO₂↑
所以為進一步提高產品質量，氧化鈣和氧化鋁反應之間的關系式為：
12CaO：7Al₂O₃=（12×56）：[7×（54+48）]=48：51．
故答案為：（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）H₂O；
（3）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）48：51．

點評 在解此類題時，首選分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答．