Question

【題目】某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3還含有Fe2O3等雜質(zhì)。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行，其目的是____________________。濾渣1的主要成分為________________。

(2)Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

(3)加Al(OH)3晶核的目的是促進(jìn)Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的_________氣體的方法來(lái)代替。（已知：通入該氣體后，其產(chǎn)物之一可用來(lái)做發(fā)酵粉）。

(4)焙燒過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)方程式為_________________________________。

(5)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過(guò)苛化（即與少量熟石灰反應(yīng)）反應(yīng)除去，寫(xiě)出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________。

(6)該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)____________________（填化學(xué)式）的循環(huán)利用。

Answer 1

【答案】加快反應(yīng)速率 Fe2O3 Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O CO2 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O Ca(OH)2 ＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH NaOH

【解析】

鋁土礦用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，加入Al(OH)3晶核促進(jìn)Al(OH)3的析出，加水稀釋也是促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，最后濾出氫氧化鋁，然后焙燒氫氧化鋁得到三氧化二鋁。

(1)溫度升高會(huì)加快反應(yīng)速率；鋁土礦中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Al2O3；

(2)Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和水；

(3)NaHCO3可用來(lái)做發(fā)酵粉，在偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w可生成Al(OH)3和NaHCO3；

(4)焙燒過(guò)程中為Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和水；

(5) 濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子；

(6) 后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦。

鋁土礦用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，加入Al(OH)3晶核促進(jìn)Al(OH)3的析出，加水稀釋也是促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，最后濾出氫氧化鋁，然后焙燒氫氧化鋁得到三氧化二鋁；

(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行，其目的是加快反應(yīng)速率；鋁土礦中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Al2O3，則濾渣1的主要成分為Fe2O3；

(2) Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和水，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O；

(3) NaHCO3可用來(lái)做發(fā)酵粉，在偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w可生成Al(OH)3和NaHCO3，則上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的CO2氣體的方法來(lái)代替；

(4) 焙燒過(guò)程中為Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和水，發(fā)生的化學(xué)方程式為2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；

(5) 濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子，方程式為Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

(6) 后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦，該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)利用是NaOH。