Question

【題目】某科研小組以難溶性鉀長石(K2O·Al2O3·6SiO2)為原料，提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下：

（1）煅燒過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：

①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO3，寫出SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的化學方程式： _______ 。

②鉀長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的化學方程式：________________________________。

（2）已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng)：AlO2－＋ 2H2OAl(OH)3＋OH－。“浸取”時應(yīng)保持溶液呈____性(填“酸”或“堿”），“浸取”時不斷攪拌的目的是_______________________________________。

（3）“轉(zhuǎn)化”時加入NaOH的主要作用是（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 _________ 、___________和水。

Answer 1

【答案】（1）①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ （3分）

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ （3分）

3 CuCl FeCl2（3分）

② Cl－+ CuCl = [CuCl2]－（2分）

③ 4FeCO3+ O24CO2+ 2Fe2O3（3分）

④ CuCl2、 NaCl （4分）

（2）（共4分）不會產(chǎn)生SO2污染大氣（2分），不用煅燒黃銅礦從而節(jié)約熱能 [或可得副產(chǎn)品鐵紅和硫，合理答案都行。2分]

【解析】試題分析：（1）①CaCO3與SiO2高溫下轉(zhuǎn)化為CaSiO3，化學方程式為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

②Al2O3與Na2CO3高溫下轉(zhuǎn)化為NaAlO2，化學方程式為Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；

（2）AlO2-在酸性條件下會發(fā)生反應(yīng)生成鋁離子或氫氧化鋁沉淀，在中性條件下會發(fā)生水解，所以“浸取”時應(yīng)保持溶液呈堿性，“浸取”時不斷攪拌可以提高浸取速率；

（3）由流程圖可知，提取碳酸鉀之前得到了碳酸鈉，CaCO3與SiO2；Al2O3與Na2CO3高溫下都可以生成二氧化碳，所以可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是Na2CO3、CO2。