Question

正长石是一种天然的硅酸盐矿，其组成可看作SiO₂中部分Si原子被Al、K原子取代而成．当有25%的Si原子被Al原子取代（不足的价数由K原子补充）时，正长石的化学组成可表示为

 

（填字母序号）．
A．KAlSiO₄        B．KAlSi₂O₆        C．KAlSi₃O₈        D．KAlSi₄O₁₀
该正长石用二氧化硅和金属氧化物形式来表示，其组成为

 

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Answer 1

考点：含硅矿物及材料的应用

专题：碳族元素

分析：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；
硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO?nSiO₂?mH₂O）．注意：①氧化物之间以“?”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数．如：正长石KAlSi₃O₈不能改写成 K₂O?Al₂O₃?3SiO₂，应改写成K₂O?Al₂O₃?6SiO₂．③金属氧化物在前（活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物），非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H₂O一般写在最后；

解答： 解：根据题目条件因二氧化硅中有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，则含有nmolSi原子、2nmolO原子，
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，还属于Si原子物质的量为：0.75nmol，不足的价数由钾原子补充，钾原子的物质的量为：0.25nmol×（3-2）=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，
按照活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?SiO₂?H₂O的顺序，KAlSi₃O₈写成氧化物的形式为K₂O?Al₂O₃?6SiO₂，
故答案为：C；K₂O?Al₂O₃?6SiO₂；

点评：本题考查了正长石的化学式的计算及氧化物形式的书写，解题关键是理解题干的信息，充分考查了学生的分析、理解能力，题目难度中等．注意掌握硅酸盐改写为氧化物的形式一般方法．