（2013•江苏三模）如图是用拜耳法从铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3并生产无水AlCl3的基本流程：（1）在反应I中，SiO2会完全形成矿渣（化学式为3Na2O•3Al2O3•5

Question

（2013•江苏三模）如图是用拜耳法从铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有SiO₂、Fe₂O₃等杂质）中提取Al₂O₃并生产无水AlCl₃的基本流程：

（1）在反应I中，SiO₂会完全形成矿渣（化学式为3Na₂O•3Al₂O₃•5SiO₂•5H₂O）进入赤泥，则溶出液的溶质主要是______；铝土矿的品味常用铝硅比（(A)/(S)，即矿石中Al₂O₃与SiO₂的质量比）来衡量．某种铝土矿的(A)/(S)=10.2，则加入足量NaOH溶液后铝的理论溶出率为______；通常要求铝土矿的(A)/(S)＞10时才使用拜耳法，(A)/(S)过低时不用该法的主要原因是______．
（2）向反应I的溶出液中加入少量晶种引发反应II，析出白色沉淀，过滤后将滤液再用于溶解铝土矿，构成拜耳法循环．反应II的化学方程式为______．
（3）电解时需加入冰晶石（Na₃AlF₆）作为助溶剂，用NaF和Al₂（SO₄）₃反应制备冰晶石的化学方程式为______；电解时用石墨做阳极，温度维持在950℃～970℃，阳极需定期更换的原因是______．

Answer 1

（1）氧化铝可与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，则溶出液的溶质主要是偏铝酸钠；由铝土矿的(A)/(S)=10.2
可计算出n（Al₂O₃）：n（SiO₂）=(10.2)/(102)：(1)/(60)=6：1=30：5，由矿渣的化学式3Na₂O•3Al₂O₃•5SiO₂•5H₂O知，其中的n（Al₂O₃）：n（SiO₂）=3：5，故有30-3=27份的Al₂O₃被溶解，即Al₂O₃溶出，转化率为90%；若过低，则有相对较多的Al₂O₃转化为矿渣，造成溶出率偏低，故答案为：NaAlO₂；90%；铝的溶出率偏低；

（2）向反应I的溶出液中加入少量晶种引发反应II，经分解后可生成氧化铝，可知反应Ⅱ生成Al（OH）₃，应发生水解反应，方程式为NaAlO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaOH，故答案为：NaAlO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaOH；

（3）NaF和Al₂（SO₄）₃反应可生成Na₃AlF₆和Na₂SO₄，方程式为12NaF+Al₂（SO₄）₃=2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄，电解氧化铝时，氧气生成氧气，可与石墨反应而消耗石墨，故答案为：12NaF+Al₂（SO₄）₃=2Na₃AlF₆+3Na₂SO₄；阳极产生的氧气与石墨反应．