Question

燒結(jié)法制氧化鋁生產(chǎn)過程如下：

已知：①鋁土礦主要成分為：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃和TiO₂．　 ②高溫?zé)�結(jié)時，Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂都能發(fā)生反應(yīng)分別生成NaAlO₂、Na₂Fe₂O₄和難溶于水的CaTiO₃．
請回答下列問題：
（1）Na₂Fe₂O₄遇水便發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃，寫出Na₂Fe₂O₄水解化學(xué)反應(yīng)方程式______．
（2）浸出時再加入CaO的目的是______．
（3）浸出液中發(fā)生的生成Al（OH）₃的離子反應(yīng)方程式______．
（4）濾液的主要成分是______（寫化學(xué)式）；濾液循環(huán)使用的優(yōu)點______．（任答一點）

Answer 1

解：（1）、Na₂Fe₂O₄發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃和NaOH，反應(yīng)方程式為Na₂Fe₂O₄+4H₂O═2NaOH+2Fe（OH）₃↓，
故答案為：Na₂Fe₂O₄+4H₂O═2NaOH+2Fe（OH）₃↓；
（2）浸出時再加入CaO，使可溶性的硅酸鹽電離出的硅酸根離子與鈣離子結(jié)合能生成硅酸鈣沉淀，從而提高氫氧化鋁的純度即氧化鋁的純度，
故答案為：除去可能溶于水的硅酸鹽，提高氧化鋁純度；
（3）偏鋁酸根離子與二氧化碳反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀，離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）為了使鋁元素全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，在浸出液中通入的二氧化碳過量，因此濾液中含有NaHCO₃、Ca（HCO₃）₂，濾液經(jīng)循環(huán)使用可以減少工業(yè)廢水排放或節(jié)約原料，降低成本，
故答案為：NaHCO₃、Ca（HCO₃）₂；減少工業(yè)廢水排放或節(jié)約原料，降低成本．
分析：（1）Na₂Fe₂O₄發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe（OH）₃和NaOH；
（2）燒結(jié)中會產(chǎn)生可溶性的硅酸鹽；
（3）通入二氧化碳，提供氫離子，所以偏鋁酸根離子與二氧化碳及水反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀；
（4）為了使鋁元素全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，在浸出液中通入的二氧化碳過量；
濾液經(jīng)循環(huán)使用可以減少工業(yè)廢水排放或節(jié)約原料，降低成本．
點評：本題考查了考生對自己存儲的知識，進行分解、遷移轉(zhuǎn)換、重組，使問題得到解決的應(yīng)用能力，體現(xiàn)出化學(xué)是真實的．能夠通過對生產(chǎn)、生活和科學(xué)實驗中化學(xué)現(xiàn)象以及相關(guān)數(shù)據(jù)和圖形等的觀察，獲取有關(guān)的感性知識和印象，并運用分析、比較、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應(yīng)用的能力．