Question

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

請回答下列問題:

(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應在較高溫度下進行，其目的是____________________。濾渣1的主要成分為________________。

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

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

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

(5)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質，該雜質可通過苛化（即與少量熟石灰反應）反應除去，寫出苛化反應的化學方程式：_________________________________________________。

(6)該生產流程能實現____________________（填化學式）的循環(huán)利用。

Answer 1

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

【解析】

鋁土礦用強堿溶液進行轉化成偏鋁酸鹽，加入Al(OH)3晶核促進Al(OH)3的析出，加水稀釋也是促進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)溫度升高會加快反應速率；鋁土礦中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和強堿溶液反應生成Al2O3；

(2)Al2O3與NaOH溶液反應生成NaAlO2和水；

(3)NaHCO3可用來做發(fā)酵粉，在偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體可生成Al(OH)3和NaHCO3；

(4)焙燒過程中為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，雜質是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子；

(6) 后續(xù)反應中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦。

鋁土礦用強堿溶液進行轉化成偏鋁酸鹽，加入Al(OH)3晶核促進Al(OH)3的析出，加水稀釋也是促進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應在較高溫度下進行，其目的是加快反應速率；鋁土礦中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和強堿溶液反應生成Al2O3，則濾渣1的主要成分為Fe2O3；

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

(3) NaHCO3可用來做發(fā)酵粉，在偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體可生成Al(OH)3和NaHCO3，則上述“稀釋、結晶”工藝，也可用通入足量的CO2氣體的方法來代替；

(4) 焙燒過程中為Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和水，發(fā)生的化學方程式為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，雜質是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成苛性鈉，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，該生產流程能實現的循環(huán)利用是NaOH。