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

（3）上述工艺中可以循环利用的主要物质是________________、_________________和水。

Answer 1

【答案】CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑ HCO3-＋OH－===H2O＋CO32- Na2CO3 CO2

【解析】

难溶性钾长石（K2OAl2O36SiO2）为原料加入碳酸钙，碳酸钠高温煅烧后加入水浸取得到浸出渣为硅酸钙，浸取液为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀过滤得到固体氢氧化铝．灼烧分解生成氧化铝；滤液主要是碳酸氢钠溶液，加入氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠；

（1）①碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳；

②氧化铝和碳酸钠在高温下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳；

（2）碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；

（3）根据流程图推测可以循环利用的主要物质．

（1）①碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

②氧化铝和碳酸钠在高温下反应生成偏铝酸钠和二氧化碳，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；

（2）碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，离子反应方程式为HCO3-+OH-=CO32-+H2O；

（3）煅烧时需要碳酸钠，在流程图提取碳酸钾之前可得到碳酸钠，所以碳酸钠为可循环利用的物质，在浸出液中需通二氧化碳，而碳酸钙与二氧化硅、氧化铝和碳酸钠在高温下反应都有二氧化碳生成，所以，二氧化碳是可循环使用的物质。