Question

（10分）分子筛可用于物质的分离提纯。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：

（1）在加NH₃·H₂O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)₃生成。已知常温下，Al(OH)₃浊液的pH=3，其K_sp=1×10^-36，则其中c(Al³⁺)＝  ▲  。

（2）生产流程中所得滤液的主要成分为  ▲  （写化学式）。

（3）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％，试通过计算确定该分子筛的化学式（写出计算过程）。

（4）分子筛的孔道直径为4Å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4.65Å）和异丁烷（分子直径为5.6Å）应该选用  ▲  型的分子筛。

 

Answer 1

【答案】

共10分。

（1）0.001 mol·L^－1（2分）       （2）Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄ （2分）

（3） n[Al₂(SO₄)₃] = 34.2 g / 342 g·mol^-1 = 0.1 mol，n(Na₂SiO₃) = 122 g / 122 g·mol^-1 = 1 mol

n(Al₂O₃) = 0.1 mol，n(SiO₂) = 1 mol，n(Na₂O) = 0.1 mol，n(H₂O) = 0.6 mol（2分）

n(Na₂O) ∶n(Al₂O₃) ∶n(SiO₂) ∶n(H₂O) = 0.1 mol∶0.1 mol∶ 1mol∶0.6 mol =

= 1∶1∶10∶6

化学式：Na₂O ·Al₂O₃ ·10SiO₂ ·6H₂O或Na₂(Al₂Si₁₀O₂₄)·6H₂O（2分）

（4）5A（2分）

【解析】