某科研小组以难溶性钾长石(K2O•Al2O3•6SiO2)为原料.提取Al2O3.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:CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．某科研小组以难溶性钾长石（K₂O•Al₂O₃•6SiO₂）为原料，提取Al₂O₃、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：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑．
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：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑．
（2）已知NaAlO₂和KAlO₂易发生如下水解反应：AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-．“浸取”时应保持溶液呈碱性（填“酸”或“碱”），“浸取”时不断搅拌的目的是提高浸取速率．
（3）“转化”时加入NaOH的主要作用是（用离子方程式表示）HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（4）上述工艺中可以循环利用的主要物质是Na₂CO₃、CO₂和水．

分析难溶性钾长石（K₂O•Al₂O₃•6SiO₂）为原料加入碳酸钙，碳酸钠高温煅烧后加入水浸取得到浸出渣为硅酸钙，浸取液为NaAlO₂和KAlO₂溶液，通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀过滤得到固体氢氧化铝．灼烧分解生成氧化铝；滤液中主要是碳酸氢钠、碳酸氢钾溶液，加入氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠、碳酸钾，经重结晶得到碳酸钠、碳酸钾；
（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；
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；
（2）偏铝酸根离子在碱性条件下不水解；浸取时不断搅拌目的是提高速率；
（3）碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（4）根据流程图推测可以循环利用的主要物质．

解答解：（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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，
故答案为：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑，故答案为：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;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^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，故答案为：HCO₃^-+OH^-=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．

点评本题以钾长石的加工为载体，考查混合物的分离和提纯，侧重考查实验基本操作、元素化合物性质，明确流程图中各个步骤发生的反应及物质分离方法是解本题关键，题目难度不大．

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等二次污染物．
①N₂O结构式可表示为N═N═O，N₂O中中心氮原子的杂化轨道类型为sp，l molPAN中含σ键数目为10N_A．
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用⁸⁵Kr．Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个．晶胞中含K r原子为n个，则$\frac{m}{n}$=3（填数字）．已知Kr晶体的密度为ρg/cm³，摩尔质量为Mg/mol．阿伏加德罗常数用N_A表示，列式表示Kr晶胞参数α=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10^-7nm．

4．东汉魏伯阳在《周易参同契》一书中汞的描述：“…．得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄牙为根”根据你的理解，这里与汞反应的黄色物质所谓“黄牙”是指（　　）

	A．	蒸发结晶时应将溶液恰好蒸干便停止加热
	B．	蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
	C．	分液时，分液漏斗下层液体必须从下口放出，上层液体从上口倒出
	D．	称量时，称量物可放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中

13．已知一定条件下体积不变的密闭容器中（各物质均为气态），1mol N₂和3mol H₂充分反应生成 NH₃放热为Q₁ kJ，下列说法正确的是（　　）

	A．	上述反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-Q₁ kJ/mol
	B．	相同条件下1mol N₂（g）和3mol H₂（g 的总键能小于2molNH₃（g）的总键能
	C．	相同条件下将2molN₂和6molH₂置于相同容器中充分反应后放出的热量为Q₂ kJ，Q₂=2Q₁
	D．	相同条件下气体密度不变时，可以判断反应N₂（g）+3H₂ （g）═2NH₃ （g）达到平衡状态