Question

（16分）某科研小組以難溶性鉀長石(K₂O·Al₂O₃·6SiO₂)為原料，提取Al₂O₃、K₂CO₃等物質，工藝流程如下：

（1）煅燒過程中有如下反應發生：
①鉀長石中的硅元素在CaCO₃作用下轉化為CaSiO₃，寫出SiO₂轉化為CaSiO₃的化學方程式：                               。
②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na₂CO₃作用下轉化為可溶性的NaAlO₂和KAlO₂，寫出Al₂O₃轉化為NaAlO₂的化學方程式：                               。
（2）已知NaAlO₂和KAlO₂易發生如下水解反應：AlO₂^－+ 2H₂OAl(OH)₃+ OH^－。“浸取”時應保持溶液呈________性(填“酸”或“堿”），“浸取”時不斷攪拌的目的是_____     ____。
（3）“轉化”時加入NaOH的主要作用是（用離子方程式表示）_____       ____。
（4）上述工藝中可以循環利用的主要物質是____   ____、_____    ___和水。

Answer 1

（1）①CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑（2分）； ②Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑（2分）
（2）堿（2分）；提高浸取速率（或增大原料浸出率，3分）
（3）HCO₃^－+OH^－＝H₂O+ CO₃^2－（3分）；（4）Na₂CO₃、CO₂（4分，各2分）。

解析試題分析：（1）①SiO₂轉化為CaSiO₃的化學方程式是CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑；②Al₂O₃轉化為NaAlO₂的化學方程式是：Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑；（2）由于NaAlO₂和KAlO₂易發生如下水解反應：AlO₂^－+ 2H₂OAl(OH)₃+ OH^－。所以 “浸取”時應保持溶液呈堿性以抑制鹽的水解，“浸取”時不斷攪拌的目的是提高浸取速率（或增大原料浸出率）；（3）“轉化”時加入NaOH的主要作用是HCO₃^－+OH^－＝H₂O+ CO₃^2－；（4）上述工藝中可以循環利用的主要物質是Na₂CO₃、CO₂、和水。
考點：考查物質的轉化過程中反應原理、反應條件的選擇、鹽的水解、化學方程式、離子方程式的書寫、物質的循環利用的知識。