Question

13．某鋁土礦中主要含有Al₂O₃、Al（OH）₃、AlO（OH），還含有Fe₂O₃等雜質(zhì)．利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：

（1）堿浸時(shí)為提高鋁土礦的浸出率可采取的措施是粉碎鋁土礦，升高溫度等．（答兩點(diǎn)）
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O．
（3）在稀釋、結(jié)晶過(guò)程中，加Al（OH）₃晶核的目的是促進(jìn)Al（OH）₃的析出．上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的某氣體的方法來(lái)代替．通入氣體時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過(guò)苛化反應(yīng)除去，寫(xiě)出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（5）該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)NaOH填化學(xué)式）的循環(huán)利用．
（6）氧化鋁是工業(yè)上冶煉鋁的原料，用氧化鋁電解制備金屬鋁時(shí)需加入冰晶石（Na₃AlF₆）作助熔劑，寫(xiě)出用NaF和Al₂（SO₄）₃反應(yīng)制備冰晶石的化學(xué)方程式為12NaF+Al₂（SO₄）₃═2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄．

Answer 1

分析 鋁土礦用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，加入Al（OH）₃晶核促進(jìn)Al（OH）₃的析出，加水稀釋也是促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，最后濾出氫氧化鋁，然后焙燒氫氧化鋁得到三氧化二鋁，
（1）礦石的顆粒大小、溫度及是否攪拌等會(huì)影響浸取率，據(jù)此答題；
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁之比為1：1，所以AlO（OH）與NaOH是1：1反應(yīng)；
（3）越稀越水解，加水稀釋促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，也可以用偏鋁酸鹽與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)制得；
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子；
（5）后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦；
（6）NaF和Al₂（SO₄）₃反應(yīng)可生成Na₃AlF₆和Na₂SO₄；

解答 解：鋁土礦用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，加入Al（OH）₃晶核促進(jìn)Al（OH）₃的析出，加水稀釋也是促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，最后濾出氫氧化鋁，然后焙燒氫氧化鋁得到三氧化二鋁，
（1）為提高鋁土礦的浸出率可采取的措施是粉碎鋁土礦，升高溫度，攪拌等，
故答案為：粉碎鋁土礦，升高溫度等；
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁之比為1：1，所以AlO（OH）與NaOH是1：1反應(yīng)，即AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O，
故答案為：AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O；
（3）越稀越水解，加水稀釋促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，也可以用偏鋁酸鹽與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子，方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（5）后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦，該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)利用是NaOH，
故答案為：NaOH；
（6）NaF和Al₂（SO₄）₃反應(yīng)可生成Na₃AlF₆和Na₂SO₄，方程式為12NaF+Al₂（SO₄）₃=2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄，
故答案為：12NaF+Al₂（SO₄）₃═2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 以三氧二化鋁的制備為載體，考查鋁及其化合物性質(zhì)、離子方程式、對(duì)工藝流程的理解、除雜等，難度中等，關(guān)鍵在于對(duì)工藝流程的理解和知識(shí)的遷移運(yùn)用．