粉煤灰是燃煤电厂的废渣.主要成分为SiO2.Al2O3.Fe2O3和C等．实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3.其流程如图:已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2.Ca2SiO4.NaFeO2和Na2SiO3等．(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式Al2O3+NaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na AlO2+CO2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和C等．实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al₂O₃，其流程如图：

已知烧结过程的产物主要是：NaAlO₂、Ca₂SiO₄、NaFeO₂和Na₂SiO₃等．
（1）写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式Al₂O₃+NaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na AlO₂+CO₂↑．
（2）操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是提高烧结产物浸出率．
（3）浸出过程中，NaFeO₂可完全水解，水解反应的离子方程式为FeO₂^-+2H₂O?Fe （OH）₃↓+OH^-．
（4）操作b的名称是过滤，所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯．
（5）“碳化”时生成氢氧化铝沉淀，沉淀的化学式为Al（OH）₃．

分析粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和C等，当加CaCO₃、Na₂CO₃进行烧结，发生Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑、Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑、2CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ca₂SiO₄+2CO₂↑、Fe₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaFeO₂+CO₂↑、C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂，所以气体X为CO₂，操作a为冷却、研磨，加入碳酸钠溶液浸出，AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，碳酸钠溶液呈碱性，抑制偏铝酸根离子的水解，NaFeO₂可完全水解，FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，操作b过滤出Fe（OH）₃、Ca₂SiO₄，加入氧化钙脱硅，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀，操作b过滤出硅酸钙沉淀，滤液为NaAlO₂，通入二氧化碳，碳酸酸性强于氢氧化铝，所以发生：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓，过滤出沉淀氢氧化铝，加热氢氧化铝生成氧化铝和水，电解氧化铝得到铝和氧气，据此分析．

解答解：粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和C等，当加CaCO₃、Na₂CO₃进行烧结，发生Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑、Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑、2CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ca₂SiO₄+2CO₂↑、Fe₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaFeO₂+CO₂↑、C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂，所以气体X为CO₂，操作a为冷却、研磨，加入碳酸钠溶液浸出，AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-，碳酸钠溶液呈碱性，抑制偏铝酸根离子的水解，NaFeO₂可完全水解，FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，操作b过滤出Fe（OH）₃、Ca₂SiO₄，加入氧化钙脱硅，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀，操作b过滤出硅酸钙沉淀，滤液为NaAlO₂，通入二氧化碳，碳酸酸性强于氢氧化铝，所以发生：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓，过滤出沉淀氢氧化铝，加热氢氧化铝生成氧化铝和水，电解氧化铝得到铝和氧气．
（1）“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑，故答案为：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）“烧结”过程的产物主要是：NaAlO₂、Ca₂SiO₄、NaFeO₂和Na₂SiO₃等，操作a的下一步为浸出，操作a为冷却、研磨，所以研磨的目的是提高烧结产物浸出率，
故答案为：提高烧结产物浸出率；
（3）碳酸钠溶液呈碱性，抑制偏铝酸根离子的水解，NaFeO₂可完全水解，FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-，
故答案为：FeO₂^-+2H₂O=Fe（OH）₃↓+OH^-；
（4）浸出液经过两次操作b分离沉淀，所以b为过滤，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯；所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒，
故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒；
（5）操作b过滤出硅酸钙沉淀，滤液为NaAlO₂，通入二氧化碳，碳酸酸性强于氢氧化铝，所以发生：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓，所以“碳化”时生成沉淀氢氧化铝，
故答案为：氢氧化铝；Al（OH）₃．

点评本题考查了物质的分离、提纯的方法的应用，考查学生对工艺流程的理解、元素化合物性质等，明确各物质的性质是解本题的关键，难度较大．

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7．

将一定量的Cl₂通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO^-和ClO${\;}_{3}^{-}$两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示．下列说法正确的是（　　）

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11．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关．下列说法中不正确的是（　　）

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8．创建和谐社会，保护生存环境是每一个公民的责任和义务．下列做法不符合人与自然和谐相处的是（　　）

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	D．	将电石与水反应后的气体直接通入到溴水中，可以验证乙炔能使溴水褪色的性质

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