沸石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.故又称“分子筛．“分子筛在表面化学中有重要作用.是重要的催化剂和催化剂载体．以高岭土(主要成分:Al2Si2O7?2H2O).石灰石.海水为原料生产“分子筛的工艺流程如下:回答下列问题(1)高岭土主要成分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

沸石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，故又称“分子筛”．“分子筛”在表面化学中有重要作用，是重要的催化剂和催化剂载体．以高岭土（主要成分：Al₂Si₂O₇?2H₂O）、石灰石、海水为原料生产“分子筛”的工艺流程如下：

回答下列问题
（1）高岭土主要成分的化学式可表示为Al₂O₃?2SiO₂?2H₂O，则分子筛的化学式也可表示为

；
（2）写出0.1mol/L副产品A溶液中有关离子浓度关系的两个等式：

、

；
（3）气体M和滤液发生反应的任意一个离子方程式为：

；
（4）若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56L（标准状况下）气体，电解后溶液体积为500L时，求所得溶液在常温时的pH值（要求写出解题过程）．

．

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，要注意原子守恒；
（2）石灰石煅烧生成的气体M为CO₂，高岭土焙烧后的产物主要是SiO₂和Al₂O₃，加NaOH过滤后得到的虑液N主要含有NaAlO₂和Na₂SiO₃，二氧化碳和偏铝酸钠、硅酸钠溶液反应生成分别氢氧化铝、硅酸和碳酸钠，所以副产品A中含有碳酸钠，溶液中存在电荷守恒和物料守恒；
（3）二氧化碳和偏铝酸钠、硅酸钠都发生反应生成沉淀；
（4）用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，根据氯气和氢氧化钠之间的关系式计算氢氧化钠的物质的量，再根据C=

计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而计算溶液的pH．

解答：解：（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，所以分子筛的表示式为：Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂?2nH₂O，
故答案为：Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂?2nH₂O；
（2）石灰石煅烧生成的气体M为CO₂，高岭土焙烧后的产物主要是SiO₂和Al₂O₃，加NaOH过滤后得到的虑液N主要含有NaAlO₂和Na₂SiO₃，二氧化碳和偏铝酸钠、硅酸钠溶液反应分别生成氢氧化铝、硅酸和碳酸钠，所以副产品A中含有碳酸钠，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据物料守恒得C（Na⁺）=2C（CO₃^2-）+2C（HCO₃^-）+2C（H₂CO₃），根据电荷守恒得C（Na⁺）+C（H⁺）=2C（CO₃^2-）+C（HCO₃^-）+C（OH^-），
根据质子守恒得2C（H₂CO₃）+C（HCO₃^-）+C（H⁺）=C（OH^-），
故答案为：C（Na⁺）=2C（CO₃^2-）+2C（HCO₃^-）+2C（H₂CO₃）；C（Na⁺）+C（H⁺）=2C（CO₃^2-）+C（HCO₃^-）+C（OH^-）；
（3）二氧化碳和偏铝酸钠、硅酸钠溶液反应分别生成氢氧化铝、硅酸和碳酸钠，
离子反应方程式为：CO₂+2AlO₂^-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-）
或CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-（或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-），
故答案为：CO₂+2AlO₂^-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-（或CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-）
或CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-（或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-）；
（4）标准状况下56L氯气的物质的量为2.5mol．设此时溶液中生成NaOH的物质的量为x
据2NaCl+2H₂O

电解

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
                  2     1
                  x    2.5mol
2：1=x：2.5mol，则x=5.0mol
500L溶液中C（OH^-）=

5mol

500L

=0.01mol/L
溶液中C（H⁺）=

1×10-14

0.01

mol/L=10^-12mol/L，所以溶液的pH=-lg10-12=12，
故答案为：12．

点评：本题考查了工艺流程，涉及离子反应方程式的书写、电解池原理、离子浓度大小的比较等知识点，综合性较强，根据物料守恒及电荷守恒确定离子浓度大小，根据酸性相对强弱确定离子反应方程式，从而正确解答，难度中等．

练习册系列答案

（用元素符号表示），与硫同周期的元素中简单离子半径最小的是

Al³⁺

（用离子符号表示）；
（2）表示原子结构常用的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式、电子式等．选择其中最详尽描述核外电子运动状态的方式来表示氧元素原子核外电子的运动状态

；氧元素原子核外有

种不同能量的电子；
（3）B元素与最活泼的非金属元素F形成化合物BF₃，检测发现BF₃分子中三根B-F键的键长相等且键角也相等，可以判断出BF₃分子为

非极性

分子（选填“极性”或“非极性”）； BF₃晶体的熔点比SiO₂晶体

低

（选填“高”、“低”）．
（4）证明Al₂O₃具有两性的反应事实是

Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

（用离子方程式表示）．

北京奥运金牌“金玉合璧”上的环形玉是产自新疆的和田玉，和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐．某种和田玉的化学成分为Ca₂Mg₃Fe₂（Si₄O₁₁）₂（OH）₂，下列有关叙述中正确的是（　　）

A、将该和田玉的化学式改写成氧化物的形式表示如下：2CaO?3MgO?Fe₂O₃?8SiO₂?H₂O

B、该和田玉能抵抗任何酸或碱的腐蚀

C、该和田玉中Fe的化合价为+2价

D、该和田玉是由5种氧化物组成的混合物

电气石是一种具有保健作用的天然石材，其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素。上述元素中，原子半径最小的是（用元素符号表示），与硫同周期的元素中简单离子半径最小的是（用离子符号表示）；

(08鄞州中学月考)沸石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，故又称“分子筛”。“分子筛”在表面化学中有重要作用，是重要的催化剂和催化剂载体。以高岭土（主要成分：Al₂Si₂O₇?2H₂O）、石灰石、海水为生产“分子筛”的工艺流程如下：

回答下列问题

⑴ 操作a的作用是，副产品A是；

⑵ 气体通入滤液中发生反应的离子方程式为、；

⑶ NaOH和不溶物在适当温度下发生的化学反应方程式为、；

⑷ 高岭土主要成分的化学式可表示为Al₂O₃?2SiO₂?2H₂O，则分子筛的化学式也可表示为。

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