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，工藝流程如下：

（1）“煅燒”過程中有如下反應發生：

①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉化為CaSiO3，寫出SiO2轉化為CaSiO3的化學方程式： __________。

②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的NaAlO2和KAlO2，寫出Al2O3轉化為NaAlO2的化學方程式：____________________________________。

（2）“轉化”時加入NaOH的主要作用是________________________(用離子方程式表示)。

（3）上述工藝中可以循環利用的主要物質是________________、_________________和水。

Answer 1

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

【解析】

難溶性鉀長石（K2OAl2O36SiO2）為原料加入碳酸鈣，碳酸鈉高溫煅燒后加入水浸取得到浸出渣為硅酸鈣，浸取液為偏鋁酸鈉溶液，通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀過濾得到固體氫氧化鋁．灼燒分解生成氧化鋁；濾液主要是碳酸氫鈉溶液，加入氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉；

（1）①碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈣和二氧化碳；

②氧化鋁和碳酸鈉在高溫下反應生成偏鋁酸鈉和二氧化碳；

（2）碳酸氫根離子與氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水；

（3）根據流程圖推測可以循環利用的主要物質．

（1）①碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應的化學方程式為：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

②氧化鋁和碳酸鈉在高溫下反應生成偏鋁酸鈉和二氧化碳，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；

（2）碳酸氫根離子與氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，離子反應方程式為HCO3-+OH-=CO32-+H2O；

（3）煅燒時需要碳酸鈉，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利用的物質，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都有二氧化碳生成，所以，二氧化碳是可循環使用的物質。