Question

（2013?廣州一模）某科研小組以難溶性鉀長(zhǎng)石（K₂O．Al₂O₃.6SiO₂）為原料，提取A1₂0₃、K₂CO₃等物質(zhì)，工藝流程如下：
（1）“煅燒”過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：
①鉀長(zhǎng)石中的硅元素在CaCO₃作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO₃，寫出SiO₂轉(zhuǎn)化為CaSiO₃的 化學(xué)方程式

CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑

②鉀長(zhǎng)石中的鉀元素和鋁元素在Na₂CO₃作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO₂和 KAlO₂，寫出Al₂O₃轉(zhuǎn)化為NaAlO₂的化學(xué)方程式

Al₂O₃+Na₂CO₃

高溫  .

2NaAlO₂+CO₂↑

．
（2）已知NaAlO₂和KAlO₂易發(fā)生如下反應(yīng)：AlO

- 2

+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-．“浸取”時(shí)，應(yīng)保持溶液呈

堿

性（填“酸”或“堿”）．“浸取”時(shí)不斷攪拌的目的是

提高浸取速率

（3）“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH的主要作用是

HCO₃^-+2OH^-=CO₃^2-+H₂O

 （用離子方程式表示）．
（4）上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是

Na₂CO₃

、

CO₂

和水．

Answer 1

分析：（1）①碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳；
②氧化鋁和碳酸鈉在高溫下反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和二氧化碳；
（2）偏鋁酸根離子在堿性條件下不水解；浸取時(shí)不斷攪拌目的是提高速率；
（3）碳酸氫根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；
（4）根據(jù)流程圖推測(cè)可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)；

解答：解：（1）①碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑，
故答案為：CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑；
②氧化鋁和碳酸鈉在高溫下反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和二氧化碳，Al₂O₃+Na₂CO₃

高溫  .

2NaAlO₂+CO₂↑，
故答案為：Al₂O₃+Na₂CO₃

高溫  .

2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）偏鋁酸根離子是強(qiáng)堿弱酸鹽，在酸性溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成沉淀或鋁離子，在中性溶液中會(huì)發(fā)生水解生成氫氧化鋁，只有在堿性條件下，不反應(yīng)不水解，所以在須在堿性條件下，“浸取”時(shí)不斷攪拌能提高浸取速率，
故答案為：堿；提高浸取速率；
（3）碳酸氫根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，碳酸氫根離子是弱酸的酸根離子不能拆成碳酸根離子和氫離子，離子反應(yīng)方程式為：HCO₃^-+2OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（4）煅燒時(shí)需要碳酸鈉，在流程圖提取碳酸鉀之前可得到碳酸鈉，所以碳酸鈉為可循環(huán)利用的物質(zhì)，在浸出液中需通二氧化碳，而碳酸鈣與二氧化硅、氧化鋁和碳酸鈉在高溫下反應(yīng)都有二氧化碳生成，所以，二氧化碳是可循環(huán)使用的物質(zhì)，
故答案為：Na₂CO₃、CO₂；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了A1₂0₃、K₂CO₃等物質(zhì)的提取，是工業(yè)流程題，依據(jù)相關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)，讀懂流程是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．