Question

【題目】“分子篩”是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和通道，能讓直徑比孔穴小的分子通過(guò)而將大的分子留在外面，故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝流程如下：

（1）“分子篩”的化學(xué)式用氧化物形式可表示為_______________。

（2）鋁灰水解產(chǎn)生的氣體為________(填化學(xué)式)；“水解”在加熱條件下而不在室溫下進(jìn)行的原因是________________________。

（3）“酸溶”時(shí)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

（4）該工藝中濾渣的顏色為________________________。

（5）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬從濃縮海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取試劑級(jí)NaCl：

①實(shí)驗(yàn)中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時(shí)有氣體逸出。該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

②該學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。從平衡角度分析其原因：_____________________________________________。

Answer 1

【答案】Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O NH3加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出2Al+6H+=2Al3++3H2↑紅褐色2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)，從而形成BaCO3

【解析】

（1）硅酸鹽寫(xiě)成氧化物形式時(shí)，寫(xiě)氧化物順序是：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，要注意原子守恒；（2）鋁灰中AlN水解為氫氧化鋁和氨氣；加熱可以加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH3在水中的溶解度；（3）“酸溶”時(shí)，鋁與酸的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；（4）“酸溶”后的液體氧化后含有Al3+、Fe3+，加入過(guò)量的氫氧化鈉后生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵沉淀；（5）①實(shí)驗(yàn)中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時(shí)有氣體二氧化碳溢出；②根據(jù)沉淀溶解平衡移動(dòng)方向分析；

（1）硅酸鹽寫(xiě)成氧化物形式時(shí)，寫(xiě)氧化物順序是：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以分子篩可表示式為：；（2）鋁灰中AlN水解為氫氧化鋁和氨氣，所以鋁灰水解產(chǎn)生的氣體為NH3；加熱可以加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH3在水中的溶解度，所以“水解”在加熱條件下進(jìn)行；（3）“酸溶”時(shí)，鋁與酸的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式是2Al+6H+=2Al3++3H2↑；（4）“酸溶”后的液體氧化后含有Al3+、Fe3+，加入過(guò)量的氫氧化鈉后生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵沉淀，濾渣是氫氧化鐵，顏色為紅褐色；（5）①實(shí)驗(yàn)中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時(shí)有氣體二氧化碳溢出，反應(yīng)方程式是2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑；②加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)，從而形成BaCO3，所以即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。