题目内容
【题目】利用铝热炼镁还原渣[Al、Ca(AlO2)2、Al2O3、MgO及少量不能被碱液溶出的尖晶石型铝的化合物等]制取Al(OH)3的工艺流程如下：
(1) “滤渣”成分包括：水合铝酸钙、尖晶石型铝的化合物、不含铝的化合物______________(写两种物质的化学式)。
(2) “溶出”时，在适当条件下，铝及其大部分含铝化合物以NaAlO2溶出。
①金属Al与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________。
②其他条件相同时，Na2CO3、NaOH溶液的浓度对铝的溶出率的影响如图所示：
NaOH溶液浓度一定时，130 g·L－1的Na2CO3溶液对铝的溶出率比100 g·L－1的大，这是因为______________(从平衡移动角度分析)；Na2CO3溶液浓度一定时，当NaOH溶液浓度大于80 g·L－1，铝的溶出率随NaOH溶液浓度增大而减小，可能原因是______________。
(3) “碳分”时，溶液与过量CO2反应的离子方程式为________________________。
(4) “过滤2”的母液经再生处理可返回“溶出”工序循环使用，再生的方法是____________。
【答案】CaCO3、MgO[或Mg(OH)2] 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Na2CO3浓度大，有利于溶出反应向生成CaCO3方向移动，促进铝的溶出 AlO2-以水合铝酸钙形式重新进入固相[或过量NaOH浓溶液与原料中含钙化合物作用生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与NaAlO2作用生成水合铝酸钙] AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3- 在不断搅拌下加入适量的生石灰[或熟石灰，答NaOH暂不扣分]，然后过滤去渣
【解析】
铝热炼镁还原渣[Al、Ca(AlO2)2、Al2O3、MgO及少量不能被碱液溶出的尖晶石型铝的化合物等]加入NaOH、Na2CO3溶液溶出，过滤后滤渣中含有水合铝酸钙、尖晶石型铝的化合物、不含铝的化合物、CaCO3 MgO [Mg(OH)2 ]，滤液中含有NaAlO2 ，通入CO2 后发生AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3- ，过滤得母液中含NaHCO3 ，滤渣是Al(OH)3 。
(1) 过滤1，“滤渣”成分包括：水合铝酸钙、尖晶石型铝的化合物、不含铝的化合物CaCO3、MgO[或Mg(OH)2]。
(2)①金属Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；
②Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓, Na2CO3浓度大，有利于溶出反应向生成CaCO3方向移动，促进铝的溶出。
AlO2-以水合铝酸钙形式重新进入固相[或过量NaOH浓溶液与原料中含钙化合物作用生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与NaAlO2作用生成水合铝酸钙] ；
(3) “碳分”时，溶液与过量CO2反应生成Al(OH)3 沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3- 。
(4) “过滤2”的母液中含NaHCO3 ，碳酸氢钠转化为碳酸钠，再进入“溶出”工序循环使用。再生处理：在不断搅拌下加入适量的生石灰[或熟石灰，答NaOH暂不扣分]，然后过滤去渣，可返回“溶出”工序循环使用。
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