Question

13．七铝十二钙（12CaO•7Al₂O₃）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO₃和MgCO₃）和废Al（OH）₃生产高纯度七铝十二钙的工艺如下：

（1）步骤①发生反应的化学方程式是MgCO₃$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$MgO+CO₂↑和CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
（2）步骤②的工业方法是向煅粉中加适量NH₄NO₃溶液．使镁化会物几乎不溶．而钙化合物尽可能转化为溶液．如果在实验室完成该步骤，X的化学式是H₂O．
（3）步骤③的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）为讲一步提高产品质量，步骤⑤的投料比是：m_碳酸钙：m_氧化铝=48：51．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳进行分析；
（2）根据氧化钙和水会生成氢氧化钙进行分析；
（3）根据氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（4）根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙和氧化钙反应生成七铝十二钙，依据化学方程式进行计算．

解答 解：（1）碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）氧化钙和水会生成氢氧化钙，步骤②的工业方法是向煅粉中加适量NH₄NO₃溶液，使镁化合物几乎不溶，而钙化合物尽可能转化为溶液，所以X的化学式是H₂O；
（3）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）氧化钙和水反应生成氢氧化钙、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙和氧化钙反应生成七铝十二钙，所以
CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，12CaCO₃+7Al₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$12CaO•7Al₂O₃+CO₂↑
所以为进一步提高产品质量，氧化钙和氧化铝反应之间的关系式为：
12CaO：7Al₂O₃=（12×56）：[7×（54+48）]=48：51．
故答案为：（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）H₂O；
（3）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）48：51．

点评 在解此类题时，首选分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．