Question

【題目】“分子篩”是一種具有多孔結構的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和通道，能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝流程如下：

（1）“分子篩”的化學式用氧化物形式可表示為_______________。

（2）鋁灰水解產生的氣體為________(填化學式)，該氣體分子中極性鍵的數目為___________；“水解”在加熱條件下而不在室溫下進行的原因是________________________。

（3）“酸溶”時，發生氧化還原反應的離子方程式為_________________________________。

（4）該工藝中濾渣的顏色為________________________。

（5）某學習小組設計實驗模擬從濃縮海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取試劑級NaCl：

①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時有氣體逸出。該反應的離子方程式為__________________________________。

②該學習小組發現上述實驗即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。從平衡角度分析其原因：_____________________________________________。

Answer 1

【答案】 Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O NH3 3 加快AlN水解反應速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 紅褐色 2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑ 加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動，從而形成BaCO3

【解析】（1）鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)組成復雜，用氧化物表示時，金屬氧化物在前，非金屬氧化物在后，利用原子守恒規律可得Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O；正確答案：Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O。

（2）鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)中只有AlN和水發生水解反應生成氫氧化鋁沉淀和氨氣；氨氣分子為極性分子，含有極性鍵的數目為3個；加熱可以促進氮化鋁水解生成氨氣,降低在水中的溶解度,促使逸出；正確答案：NH3；3；加快AlN水解反應速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出。

（3）“酸溶”時，金屬鋁與酸反應生成鋁鹽和氫氣，離子方程式為：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；正確答案：2Al+6H+=2Al3++3H2↑。

（4）鐵離子在堿性條件下生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，該工藝中濾渣的顏色為紅褐色；正確答案：紅褐色。

（5）①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，則有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時有二氧化碳氣體逸出，該反應的離子方程式為：2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑；正確答案：2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑。

②加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動，從而形成BaCO3，因此上述實驗即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3；正確答案：加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動，從而形成BaCO3。