Question

13．某铝土矿中主要含有Al₂O₃、Al（OH）₃、AlO（OH），还含有Fe₂O₃等杂质．利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：

（1）碱浸时为提高铝土矿的浸出率可采取的措施是粉碎铝土矿，升高温度等．（答两点）
（2）AlO（OH）与NaOH反应的化学方程式为AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O．
（3）在稀释、结晶过程中，加Al（OH）₃晶核的目的是促进Al（OH）₃的析出．上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的某气体的方法来代替．通入气体时发生反应的离子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓．
（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO₂而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（5）该生产流程能实现NaOH填化学式）的循环利用．
（6）氧化铝是工业上冶炼铝的原料，用氧化铝电解制备金属铝时需加入冰晶石（Na₃AlF₆）作助熔剂，写出用NaF和Al₂（SO₄）₃反应制备冰晶石的化学方程式为12NaF+Al₂（SO₄）₃═2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄．

Answer 1

分析 铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐，加入Al（OH）₃晶核促进Al（OH）₃的析出，加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解，最后滤出氢氧化铝，然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝，
（1）矿石的颗粒大小、温度及是否搅拌等会影响浸取率，据此答题；
（2）AlO（OH）与NaOH反应，最后得到偏铝酸钠，钠和铝之比为1：1，所以AlO（OH）与NaOH是1：1反应；
（3）越稀越水解，加水稀释促进偏铝酸根离子的水解，也可以用偏铝酸盐与二氧化碳气体反应制得；
（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO₂而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子；
（5）后续反应中生成氢氧化钠，而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿；
（6）NaF和Al₂（SO₄）₃反应可生成Na₃AlF₆和Na₂SO₄；

解答 解：铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐，加入Al（OH）₃晶核促进Al（OH）₃的析出，加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解，最后滤出氢氧化铝，然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝，
（1）为提高铝土矿的浸出率可采取的措施是粉碎铝土矿，升高温度，搅拌等，
故答案为：粉碎铝土矿，升高温度等；
（2）AlO（OH）与NaOH反应，最后得到偏铝酸钠，钠和铝之比为1：1，所以AlO（OH）与NaOH是1：1反应，即AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O，
故答案为：AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O；
（3）越稀越水解，加水稀释促进偏铝酸根离子的水解，也可以用偏铝酸盐与二氧化碳气体反应制得，反应的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（4）浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO₂而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，
故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（5）后续反应中生成氢氧化钠，而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿，该生产流程能实现的循环利用是NaOH，
故答案为：NaOH；
（6）NaF和Al₂（SO₄）₃反应可生成Na₃AlF₆和Na₂SO₄，方程式为12NaF+Al₂（SO₄）₃=2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄，
故答案为：12NaF+Al₂（SO₄）₃═2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄．

点评 以三氧二化铝的制备为载体，考查铝及其化合物性质、离子方程式、对工艺流程的理解、除杂等，难度中等，关键在于对工艺流程的理解和知识的迁移运用．