Question

某科研小組以難溶性鉀長石（K₂O•Al₂O₃•6SiO₂)為原料，提取A1₂O₃、 K₂CO₃等物質，工藝流程如下：

（1）“煅燒”過程中有如下反應發(fā)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(fā)生如下反應：AlO₂^－+2H₂OAl(OH)₃+OH^－。

“浸取”時，應保持溶液呈______性（填“酸”或“堿”）�！敖�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(huán)利用的主要物質是_______、_______和水。

 

Answer 1

【答案】

（16分）

（1）①CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑  （3分）

②Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑    （3分）

3   CuCl   FeCl₂（3分） 

② Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－（2分）

③ 4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃ （3分）

④ CuCl₂、 NaCl （4分）

（2）（共4分）不會產生SO₂污染大氣（2分），不用煅燒黃銅礦從而節(jié)約熱能 [或可得副產品鐵紅和硫，合理答案都行。2分]

【解析】

試題分析：（1）①讀圖可知，缺少的生成物為FeCl₂、CuCl，硫元素由—2升為0，設CuFeS₂的系數(shù)為1，則2個硫原子升高總數(shù)為4，銅元素由+2降為+1，1個銅原子降低數(shù)為1，由于升降總數(shù)相等，則鐵元素由+3降為+2，需要3個鐵原子降低總數(shù)3，則CuFeS₂+3FeCl₃=CuCl+4FeCl₂+2S；②依題意，難溶的CuCl與可溶的NaCl在水中發(fā)生反應，其原理為Cl^－+ CuCl = [CuCl₂]^－；③依題意，該反應的反應物是FeCO₃和O₂，生成物是Fe₂O₃和CO₂，鐵元素由+2升為+3價，氧元素由0降為—2價，根據(jù)最小公倍數(shù)法配平可得：4FeCO₃ + O₂4CO₂ + 2Fe₂O₃；依題意，Na[CuCl₂]在水中發(fā)生反應V，銅元素由+1部分升高為+2，部分降低為0，則溶液A中含有Cl^－、Cu²⁺和Na⁺，所以推斷A的溶質主要是CuCl2和NaCl；（2）傳統(tǒng)方法需要高溫煅燒，不僅消耗大量的能量，而且還產生大量的SO2等有毒氣體，污染空氣，新方法的優(yōu)點是不會產生SO₂污染大氣，不用煅燒黃銅礦從而節(jié)約熱能，可得副產品鐵紅和硫。

考點：考查有關物質制備的化學工藝流程推斷題，涉及化學方程式的配平、主要流程中離子方程式、推斷溶液的主要溶質、評價兩種工藝的優(yōu)缺點等。