Question

【题目】“分子筛”是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(NaAlSiO4·nH2O)，其中有许多笼状孔穴和通道，能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故此得名。利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备“分子筛”的一种工艺流程如下：

（1）“分子筛”的化学式用氧化物形式可表示为_______________。

（2）铝灰水解产生的气体为________(填化学式)；“水解”在加热条件下而不在室温下进行的原因是________________________。

（3）“酸溶”时，发生氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。

（4）该工艺中滤渣的颜色为________________________。

（5）某学习小组设计实验模拟从浓缩海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取试剂级NaCl：

①实验中若向浓缩海水中加入的是Na2CO3浓溶液，则有难溶的Mg2(OH)2CO3生成，同时有气体逸出。该反应的离子方程式为__________________________________。

②该学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。从平衡角度分析其原因：_____________________________________________。

Answer 1

【答案】Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O NH3加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出2Al+6H+=2Al3++3H2↑红褐色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动，从而形成BaCO3

【解析】

（1）硅酸盐写成氧化物形式时，写氧化物顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，要注意原子守恒；（2）铝灰中AlN水解为氢氧化铝和氨气；加热可以加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度；（3）“酸溶”时，铝与酸的反应属于氧化还原反应；（4）“酸溶”后的液体氧化后含有Al3+、Fe3+，加入过量的氢氧化钠后生成偏铝酸钠和氢氧化铁沉淀；（5）①实验中若向浓缩海水中加入的是Na2CO3浓溶液，有难溶的Mg2(OH)2CO3生成，同时有气体二氧化碳溢出；②根据沉淀溶解平衡移动方向分析；

（1）硅酸盐写成氧化物形式时，写氧化物顺序是：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以分子筛可表示式为：；（2）铝灰中AlN水解为氢氧化铝和氨气，所以铝灰水解产生的气体为NH3；加热可以加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，所以“水解”在加热条件下进行；（3）“酸溶”时，铝与酸的反应属于氧化还原反应，反应离子方程式是2Al+6H+=2Al3++3H2↑；（4）“酸溶”后的液体氧化后含有Al3+、Fe3+，加入过量的氢氧化钠后生成偏铝酸钠和氢氧化铁沉淀，滤渣是氢氧化铁，颜色为红褐色；（5）①实验中若向浓缩海水中加入的是Na2CO3浓溶液，有难溶的Mg2(OH)2CO3生成，同时有气体二氧化碳溢出，反应方程式是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动，从而形成BaCO3，所以即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。