分子筛具有均匀的微孔结构.分子筛筛分作用见下图.由于分子筛具有吸附能力高.热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点.使得分子筛获得广泛的应用.某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下:在加NH3·H2O调节pH的过程中.若pH控制不当会有Al(OH)3生成.假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗.钠原子的利用率为10%.(1)分子筛的孔道直� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：

在加NH₃·H₂O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)₃生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％。
（1）分子筛的孔道直径为4A(1 A=10^-10m)称为4A型分子筛，当Na⁺被Ca²⁺取代时就制得5A型分子筛，当Na⁺被K⁺取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用          型分子筛。
（2）A1₂(SO₄)₃溶液与Na₂SiO₃溶液反应生成胶体的离子方程式为
（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H⁺、OH^-外，主要为                       ；检验其中金属阳离子的操作方法是
（4）加NH₃·H₂O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是
（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为

（12分）
（1）5A（1分）
（2） 2A1³⁺+3SiO₃^2-+ 6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂SiO₃ (2分)
（3）Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-（2分）将铂丝（或铁丝）放在酒精灯外焰上灼烧至无色时，蘸取待测溶液再放在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，说明待测液中含有Na⁺（2分）
（4）加热能促进胶体凝聚，趁热过滤可防止其它杂质结晶析出（2分）
（5）Na(AlSi₃O₁₂)·3H₂O或 ( Na₂O·Al₂O₃·10SiO₂·6H₂O)（3分，其它合理答案均给分）

解析试题分析：该工艺是利用铝离子和硅酸根离子发生双水解反应，得到胶体，然后通过焙烧后得到分子筛。
（1）根据直径大小，4.65A和5.6A，故使用5A分子筛可以分离；
（2）该反应为双水解反应
（3）根据加入物质为Al₂(SO₄)₃、Na₂SiO₃、NH₃·H₂O，故Al、Si、Na转化到晶体中，故滤液中有Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-。检验Na⁺用焰色反应，检验NH₄⁺用NaOH，再检验NH₃；
（5）根据原子利用率及守恒关系可以确定分子式。
考点：本题以工艺流程为基础，考元素及化合物、化学实验基本操作、化学计算等相关知识。

练习册系列答案

相关题目

下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

请回答下列问题:
(1)请列举一种海水淡化的方法　　　　　　　。
(2)工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH,电解过程中大量通过离子交换膜的离子是　　,NaOH在电解槽的　　　室生成,由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为　　　　　　　　。
(3)侯氏制碱法中向饱和食盐水中通入CO₂和NH₃制得NaHCO₃,先通入　　　　　　　(填化学式),理由是　　　　　　　。再由NaHCO₃制得纯碱,化学方程式为　　　　　　　　。
(4)镁是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。已知有关物质的熔沸点数据如下:

	MgO	MgCl₂
熔点/℃	2 852	714
沸点/℃	3 600	1 412

结合表中数据和实际生产情况说明,工业上生产镁采用电解MgCl₂而不是电解MgO的理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

在元素周期表中，铝在硼的正下方，它们有很多相似的化学性质，可以形成许多组成和性质类似的化合物。单质硼可以通过硼镁矿Mg₂B₂O₅·H₂O来制取。

（1）写出步骤①的化学方程式                         ，
（2）写出步骤②的离子方程式                         ，
（3）写出表示溶液a物料守恒的关系                    ；
（4）步骤③中加入稀H₂SO₄的作用是                   ；
（5）将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI₃，BI₃热分解可以得到纯净的单质硼。0．25 g粗硼制成的BI₃分解得到的I₂全部被收集后，用2.00 mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，达到滴定终点时消耗27.00 mL Na₂S₂O₃溶液。（已知：I₂+2S₂O₃²^－2I^－+S₄O₆²^－）
①滴定过程中所用的指示剂为         ，滴定终点的现象是                ；
②粗硼中硼的含量为____          ；
（6）利用硼砂晶体（Na₂B₄O₇?10H₂O）可制备过硼酸钠，它是一种优良的漂白剂，被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中。已知纯净的过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水，测得固体质量随温度的变化如图所示，则乃时所得晶体的化学式为             ，请写出简要的解题过程。

碳酸锂广泛应用与陶瓷和医药等领域，以锂辉石（主要成分为LiAlSi₂O₆）为原材料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

已知：①2LiAlSi₂O₆＋H₂SO₄(浓) Li₂SO₄＋Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓
②Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、4.7、9.0和11.1
③某些物质的溶解度（S）如右表
请回答下列问题：
（1）锂辉石用浓硫酸浸取之前要粉碎成细颗粒的目的是                                  。
（2）滤液a中含有Li⁺、SO₄^2-,另含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质，步骤Ⅱ需在搅拌下加入石灰石以调节溶液的pH到6.0～6.5，此时沉淀的杂质离子有                            。
（3）步骤Ⅱ在滤液a中加入的除杂剂依次为适量的H₂O₂溶液，石灰乳和Na₂CO₃溶液，发生反应的离子方程式有                                                             。
（4）步骤Ⅲ中加入饱和Na₂CO₃溶液过滤后需要用热水洗涤的原因是                           。
（5）从滤液c中可回收的主要物质是                                                     。

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO₃Na₂S₂O₅＋H₂O等多步反应。
（1）实验室制取氨气的化学方程式：          。
（2）反应I的化学方程式为：          。
（3）“灼烧”时发生反应的化学方程式：          。
（4）已知Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂，其离子方程式为：          。
（5）副产品X的化学式是          。
（6）为了减少产品Na₂S₂O₅中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为     。检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是    （填编号）
①酸性高锰酸钾       ②品红溶液       ③澄清石灰水
④饱和碳酸氢钠溶液   ⑤NaOH          ⑥稀硫酸

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，其生产工艺如下：

主要反应为：3NaClO＋2Fe(NO₃)₃＋10NaOH ＝ 2Na₂FeO₄↓＋3NaCl＋6NaNO₃＋5H₂O
Na₂FeO₄＋2KOH＝K₂FeO₄＋2NaOH。
（1）写出反应①的离子方程式：                                            。
（2）从“混合物II”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品，它们都是重要的化工产品，其中一种在工业上用作氯碱工业原料的物质是        。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图Ⅰ为不同的温度下，Fe(NO₃)₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图Ⅱ为一定温度下，Fe(NO₃)₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响。

图Ⅰ                                  图Ⅱ
根据上图分析：工业生产中最佳温度为               ℃，此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为                         。

用石灰乳、石灰氮(CaCN₂)和炼厂气（含H₂S）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH₂)₂(硫脲)，其部分工艺流程如下：

（1）高温下，H₂S存在下列反应:2H₂S(g) 2H₂(g)+S₂(g),其平衡常数表达式为K=。
（2）用石灰乳吸收H₂S制取Ca(HS)₂需要在低温下进行，其原因是　        ；过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是　         (填化学式)。
（3）合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80℃-85℃)下进行，其目的是　     。
Ca(HS)₂与CaCN₂在水溶液中合成硫脉的化学方程式为　                           。
（4）化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl₃溶液中，溶液显红色，X的化学式为　        。

工业上用重晶石（BaSO₄)制备BaCO₃的常用方法主要有高温锻烧还原法、沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：

（1）若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体，则反应的化学方程式为______。
（2）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO₄得到充分的还原和维持及应所需的高温，应采取的措施是______。
a．加人过量的炭，同时通入空气 b．设法将生成的BaS及时移出
（3）在第一次过滤后洗涤，检验是否洗涤干净的试剂最好是______。
（4）沉淀转化法制备BaCO₃可用饱和Na₂CO₃溶液将BaSO₄转化为BaCO₃：
BaSO₄ (s)+CO₃²^－(aq)BaCO₃(s)+SO₄²^－(aq)
则：①在实验室将少量BaSO₄固体全部转化为BaCO₃的实验操作方法与步骤为______。
②与高温煅烧还原法相比，沉淀转化法的优点主要有______。
③已知：K_sp(BaCO₃)=2.40×10^－⁹，K_sp(BaSO₄)=1.20×10^－¹⁰。现欲用沉淀转化法将BaSO₄转化为BaCO₃，该反应的平衡常数为______。如用1.00 L 0. 210 mol ? L^－¹Na₂CO₃溶液处理，试计算BaSO₄被转化的质量______(要有计算过程，结果保留3位有效数字)。

合成氨工业中控制的反应条件应 (　　)。

试题分类