某科研小组以难溶性钾长石（K2O．Al2O3.6SiO2）为原料，提取A1203

问题问答题

某科研小组以难溶性钾长石（K₂O．Al₂O₃.6SiO₂）为原料，提取A1₂0₃、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易发生如下反应：AlO

-2

+2H₂O⇌Al（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．

答案

（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+SiO₂

高温

CaSiO₃+CO₂↑，

故答案为：CaCO₃+SiO₂

高温

CaSiO₃+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+Na₂CO₃

高温

2NaAlO₂+CO₂↑，

故答案为：Al₂O₃+Na₂CO₃

高温

2NaAlO₂+CO₂↑；

（2）偏铝酸根离子是强碱弱酸盐，在酸性溶液中会发生反应生成沉淀或铝离子，在中性溶液中会发生水解生成氢氧化铝，只有在碱性条件下，不反应不水解，所以在须在碱性条件下，“浸取”时不断搅拌能提高浸取速率，

故答案为：碱；提高浸取速率；

（3）碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，碳酸氢根离子是弱酸的酸根离子不能拆成碳酸根离子和氢离子，离子反应方程式为：HCO₃^-+2OH^-=CO₃^2-+H₂O，

故答案为：HCO₃^-+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；

（4）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，

故答案为：Na₂CO₃、CO₂；