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)；“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）硅酸鹽寫成氧化物形式時，寫氧化物順序是：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，要注意原子守恒；（2）鋁灰中AlN水解為氫氧化鋁和氨氣；加熱可以加快AlN水解反應速率，降低NH3在水中的溶解度；（3）“酸溶”時，鋁與酸的反應屬于氧化還原反應；（4）“酸溶”后的液體氧化后含有Al3+、Fe3+，加入過量的氫氧化鈉后生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵沉淀；（5）①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時有氣體二氧化碳溢出；②根據沉淀溶解平衡移動方向分析；

（1）硅酸鹽寫成氧化物形式時，寫氧化物順序是：活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以分子篩可表示式為：；（2）鋁灰中AlN水解為氫氧化鋁和氨氣，所以鋁灰水解產生的氣體為NH3；加熱可以加快AlN水解反應速率，降低NH3在水中的溶解度，所以“水解”在加熱條件下進行；（3）“酸溶”時，鋁與酸的反應屬于氧化還原反應，反應離子方程式是2Al+6H+=2Al3++3H2↑；（4）“酸溶”后的液體氧化后含有Al3+、Fe3+，加入過量的氫氧化鈉后生成偏鋁酸鈉和氫氧化鐵沉淀，濾渣是氫氧化鐵，顏色為紅褐色；（5）①實驗中若向濃縮海水中加入的是Na2CO3濃溶液，有難溶的Mg2(OH)2CO3生成，同時有氣體二氧化碳溢出，反應方程式是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，所以即使BaCl2用量不足，第Ⅲ步沉淀中依然含有少量BaCO3。