Question

【题目】某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在较高温度下进行，其目的是____________________。滤渣1的主要成分为________________。

(2)Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________________。

(3)加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的_________气体的方法来代替。（已知：通入该气体后，其产物之一可用来做发酵粉）。

(4)焙烧过程中发生的化学方程式为_________________________________。

(5)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化（即与少量熟石灰反应）反应除去，写出苛化反应的化学方程式：_________________________________________________。

(6)该生产流程能实现____________________（填化学式）的循环利用。

Answer 1

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

【解析】

铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐，加入Al(OH)3晶核促进Al(OH)3的析出，加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解，最后滤出氢氧化铝，然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝。

(1)温度升高会加快反应速率；铝土矿中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和强碱溶液反应生成Al2O3；

(2)Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和水；

(3)NaHCO3可用来做发酵粉，在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体可生成Al(OH)3和NaHCO3；

(4)焙烧过程中为Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水；

(5) 浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子；

(6) 后续反应中生成氢氧化钠，而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿。

铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐，加入Al(OH)3晶核促进Al(OH)3的析出，加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解，最后滤出氢氧化铝，然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝；

(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在较高温度下进行，其目的是加快反应速率；铝土矿中的Fe2O3不溶于NaOH溶液，Al(OH)3和Al2O3都和强碱溶液反应生成Al2O3，则滤渣1的主要成分为Fe2O3；

(2) Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，则发生反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O；

(3) NaHCO3可用来做发酵粉，在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体可生成Al(OH)3和NaHCO3，则上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的CO2气体的方法来代替；

(4) 焙烧过程中为Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水，发生的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；

(5) 浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

(6) 后续反应中生成氢氧化钠，而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿，该生产流程能实现的循环利用是NaOH。