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粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等.实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如图:已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等.(1)写出烧
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粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等.实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如图:
已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等.
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式 ___.
(2)操作a为冷却、研磨,其中研磨的目的是 ___.
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为 ___.
(4)操作b的名称是 ___,所用的玻璃仪器有 ___、 ___和烧杯.
(5)“碳化”时生成 ___沉淀,沉淀的化学式为 ___.
已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等.
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式 ___.
(2)操作a为冷却、研磨,其中研磨的目的是 ___.
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为 ___.
(4)操作b的名称是 ___,所用的玻璃仪器有 ___、 ___和烧杯.
(5)“碳化”时生成 ___沉淀,沉淀的化学式为 ___.
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答案和解析
粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等,当加CaCO3、Na2CO3进行烧结,发生Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2
Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO3
2NaFeO2+CO2↑、C+O2
CO2,所以气体X为CO2,操作a为冷却、研磨,加入碳酸钠溶液浸出,AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-,碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,操作b过滤出Fe(OH)3、Ca2SiO4,加入氧化钙脱硅,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀,操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,过滤出沉淀氢氧化铝,加热氢氧化铝生成氧化铝和水,电解氧化铝得到铝和氧气.
(1)“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应:Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑,故答案为:Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑;
(2)“烧结”过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等,操作a的下一步为浸出,操作a为冷却、研磨,所以研磨的目的是提高烧结产物浸出率,
故答案为:提高烧结产物浸出率;
(3)碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,
故答案为:FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(4)浸出液经过两次操作b分离沉淀,所以b为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯;所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒,
故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;
(5)操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”时生成沉淀氢氧化铝,
故答案为:氢氧化铝;Al(OH)3.
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(1)“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应:Al2O3+Na2CO3
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(2)“烧结”过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等,操作a的下一步为浸出,操作a为冷却、研磨,所以研磨的目的是提高烧结产物浸出率,
故答案为:提高烧结产物浸出率;
(3)碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,
故答案为:FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(4)浸出液经过两次操作b分离沉淀,所以b为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯;所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒,
故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;
(5)操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”时生成沉淀氢氧化铝,
故答案为:氢氧化铝;Al(OH)3.
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