Question

【题目】某科研小组以难溶性钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下：

（1）煅烧过程中有如下反应发生：

①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式： _______ 。

②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式：________________________________。

（2）已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应：AlO2－＋ 2H2OAl(OH)3＋OH－。“浸取”时应保持溶液呈____性(填“酸”或“碱”），“浸取”时不断搅拌的目的是_______________________________________。

（3）“转化”时加入NaOH的主要作用是（用离子方程式表示）___________________。

（4）上述工艺中可以循环利用的主要物质是 _________ 、___________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）不会产生SO2污染大气（2分），不用煅烧黄铜矿从而节约热能 [或可得副产品铁红和硫，合理答案都行。2分]

【解析】试题分析：（1）①CaCO3与SiO2高温下转化为CaSiO3，化学方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

②Al2O3与Na2CO3高温下转化为NaAlO2，化学方程式为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；

（2）AlO2-在酸性条件下会发生反应生成铝离子或氢氧化铝沉淀，在中性条件下会发生水解，所以“浸取”时应保持溶液呈碱性，“浸取”时不断搅拌可以提高浸取速率；

（3）由流程图可知，提取碳酸钾之前得到了碳酸钠，CaCO3与SiO2；Al2O3与Na2CO3高温下都可以生成二氧化碳，所以可以循环利用的主要物质是Na2CO3、CO2。