Question

【題目】七鋁十二鈣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片制備七鋁十二鈣的工藝如下：

（1）煅粉主要含__________，該工藝中不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_________。

（2）濾液I中主要的陰離子有_________；若濾液I中僅通入CO2，會生成________，從而導致CaCO3產率降低。

（3）用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為______________。

（4）電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為_______________。

Answer 1

【答案】CaO，MgO加入(NH4)2SO4會生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少NO3-、OH-Ca(HCO3)22OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑

【解析】

（1）白云石煅燒CaCO3 ·MgCO 3 CaO·MgO+2CO2 ↑，煅粉主要含 CaO，MgO ，用（NH4)2SO4代替NH4NO3，會生成CaSO4沉淀，引起Ca2＋ 的損失；答案： (1). CaO，MgO (2). 加入(NH4)2SO4會生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少

（2）煅粉中加入NH4NO3，NH4＋ 水解后呈酸性，CaO溶解生成Ca(NO3)2 和NH3·H2O，過濾后溶液中含有Ca(NO3)2 和NH3·H2O，通入CO2和NH3后發生Ca(NO3)2＋2NH3＋CO2＋H2O=CaCO3＋2NH4NO3，故溶液主要的陰離子有 NO3-、OH-，僅通入CO2會發生CaCO3＋H2O＋2CO2=Ca(HCO3)2 ，從而導致CaCO3產率過低。答案： (3). NO3-、OH- (4). Ca(HCO3)2 。息分利用題目撥給

（3）鋁的氧化膜就是氧化鋁，具有兩性，能溶于堿Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O，反應的離子方程式為 2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O ，答案： (5). 2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O

（4）電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，Al作陽極，石墨作陰極，Al在陽極放電，溶液中的H＋在陰極放電，破壞了水的電離平衡，使得溶液中的OH－濃度增大，與產生的Al3＋結合生成Al(OH)3，總反應方程式為2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑，答案：(6). 2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑