Question

正长石被认为是SiO₂晶体中有25%的硅原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充．则正长石的化学式是（　　）

• A、KAlSiO₄
• B、KAlSiO₈
• C、KAlSi₂O₆
• D、KAlSi₃O₈

Answer 1

分析：根据化学式化合价代数和为零，硅原子的总正价和铝原子的总正价和钾原子的总正价三者之和与氧原子的总负价代数和为零解答；
设有nmol二氧化硅，含有nmolSi原子、2nmolO原子，然后根据当有25%的硅原子被铝原子取代，不足的价数由钾原子补充，计算出用n表示的铝原子、钾原子的物质的量，物质的量之比就等于原子个数比，从而得出正长石的化学式．

解答：解：二氧化硅的化学式为SiO₂，根据硅原子和氧原子守恒，则含有nmolSi原子、2nmolO原子，
根据题干信息可知：二氧化硅中有25%的硅原子被铝原子取代，不足的由钾原子补充，设二氧化硅的物质的量为nmol，由于25%的硅原子被铝原子取代，所以Al原子的物质的量为：nmol×25%=0.25nmol，还剩余Si原子的物质的量为：0.75nmol，不足的价数由钾原子补充，根据化合价代数和为零，硅原子的总正价和铝原子的总正价和钾原子的总正价三者之和与氧原子的总负价代数和为零；n（K）×（+1）+n（Al）×（+3）+n（Si）×（+4）+n（O）×（-2）=0，n（K）×（+1）+0.25nmol×（+3）+0.75nmol×（+4）+2nmol×（-2）=0，则钾原子的物质的量为：n（K）=0.25nmol，所以正长石中各微粒的物质的量之比为：n（K）：n（Al）：n（Si）：n（O）=0.25nmol：0.25nmol：0.75nmol：2nmol=1：1：3：8，
所以对应的化学式为KAlSi₃O₈，
故选D．

点评：本题考查了正长石的化学式的计算，解题关键是理解题干的信息，根据正长石的化学式化合价代数和为零进行解答，本题难度中等．