分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),分子篩篩分作用見圖.
由于分子篩真有吸附能力高,熱穩(wěn)定性強(qiáng)等其它吸附劑所沒有的優(yōu)點,使得分子篩獲得廣泛的應(yīng)用.某種型號的分子篩的工業(yè)生產(chǎn) 流程可簡單表示如下:

在加NH3?H2O調(diào)節(jié)pH的過程中,若pH控制不當(dāng)會有Al(OH)3生成,假設(shè)生產(chǎn)流程中鋁元素和硅元素均沒有損耗,鈉原子的利用率為10%. 
(1)分子篩的孔道直徑為4
?
A
(1
?
A
=10-10m)稱為4A型分子篩,當(dāng)Na+被Ca2+取代時就制得5A型分子篩,當(dāng)Na+被K+取代時就制得3A型分子篩.要高效分離正丁烷(分子直徑為4.65
?
A
)和異丁烷(分子直徑為5.6
?
A
)應(yīng)該選用
 
型分子篩
(2)Al2(SO43溶液與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成膠體的離子方程式為
 

(3)該生產(chǎn)流程中所得濾液里含有的離子除H+、OH-外,主要為
 
檢驗其中金屬陽離子的操作方法是
 

(4)加MH3?H2O調(diào)節(jié)pH后,加熱到90℃并趁熱過濾的原因可能是
 

(5)該生產(chǎn)流程中所得分子篩的化學(xué)式為
 
考點:物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,離子方程式的書寫
專題:實驗設(shè)計題
分析:(1)分離正丁烷和異丁烷,應(yīng)選用分子篩的型號介于4.65A~5.6A之間;
(2)Al2(SO43溶液與Na2SiO3溶液反應(yīng)發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀;
(3)由(3)可知鈉原子的利用率為10%,且加入氨水,則濾液中一定含有硫酸鈉和硫酸銨;
(4)加熱能促進(jìn)膠體聚沉,趁熱過濾可以防止其他雜質(zhì)結(jié)晶析出;
(5)計算n[Al2(SO43]、n(Na2SiO3),結(jié)合鈉原子的利用率為10%,以及分子篩的質(zhì)量計算水的質(zhì)量,進(jìn)而計算物質(zhì)的量,可確定分子式;
解答: (1)分離正丁烷和異丁烷,應(yīng)選用分子篩的型號介于4.65A~5.6A之間,應(yīng)選用5A型;
故答案為:5A;
(2)Al2(SO43溶液與Na2SiO3溶液反應(yīng)發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2SiO3↓;
故答案為:2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2SiO3↓;
(3)由(3)可知鈉原子的利用率為10%,且加入氨水,則濾液中一定含有硫酸鈉和硫酸銨,生產(chǎn)流程中所得濾液里含有的離子除H+、OH-外含有:Na+、NH4+、SO42-;檢驗其中金屬陽離子的操作方法是利用焰色反應(yīng)檢驗,將鉑絲放在酒精燈火焰上灼燒至無色,用鉑絲蘸取溶液少許,在酒精燈火焰上灼燒,發(fā)出黃色火焰證明含有鈉離子;
故答案為:Na+、NH4+、SO42-;將鉑絲放在酒精燈火焰上灼燒至無色,用鉑絲蘸取溶液少許,在酒精燈火焰上灼燒,發(fā)出黃色火焰證明含有鈉離子;
(4)加MH3?H2O調(diào)節(jié)pH后,加熱到90℃并趁熱過濾的原因可能是加熱能促進(jìn)膠體聚沉,趁熱過濾可以防止其他雜質(zhì)結(jié)晶析出;
故答案為:加熱能促進(jìn)膠體聚沉,趁熱過濾可以防止其他雜質(zhì)結(jié)晶析出;
(5)n[Al2(SO43]=
34.2g
3442g/mol
=0.1mol,n(Na2SiO3)=
122g
122g/mol
=1mol,
則n(Al2O3)=0.1mol,n(SiO2)=1mol,
因鈉原子的利用率為10%,則n(Na2O)=1mol×10%=0.1mol,
又分子篩的質(zhì)量為87.2g,
則n(H2O)=
87.2g-0.1mol×102g/mol-1mol×60g/mol-0.1mol×62g/mol
18g/mol
=0.6mol,
則n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O)=0.1mol:0.1mol:1mol:0.6mol═1:1:10:6,
所以分子篩的化學(xué)式為Na2O?Al2O3?10SiO2?6H2O或Na2(Al2Si10O24)?6H2O,
故答案為:Na2O?Al2O3?10SiO2?6H2O或Na2(Al2Si10O24)?6H2O;
點評:本題考查較為綜合,側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰陀嬎隳芰Φ目疾,為高考常見題型和高頻考點,注意把握題給信息,把握信息抽去能力的培養(yǎng),從質(zhì)量守恒的角度計算分子篩的化學(xué)式,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鈹元素性質(zhì)與鋁元素性質(zhì)相似,下列方法能證明氯化鈹是分子晶體的是( 。
A、溶于硝酸銀溶液,觀察是否有白色沉淀生成
B、溶于水做導(dǎo)電實驗,觀察是否導(dǎo)電
C、熔融狀態(tài),做導(dǎo)電實驗,觀察是否導(dǎo)電
D、測定氯化鈹熔點

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

分類是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的常用手段,下列分類依據(jù)和結(jié)論都正確的是(  )
A、H2O、HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,都是氧化物
B、HCOOH、H2CO3、H2SO4分子中均含有兩個氫原子,都是二元酸
C、HF、CH3CH2OH、NaOH都易溶于水,都是電解質(zhì)
D、HClO、H2SO4(濃)、HNO3均具有強(qiáng)氧化性,都是氧化性酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為
 

(2)取用任意體積的該鹽酸溶液時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是
 

A.溶液中HCl的物質(zhì)的量             
B.溶液的濃度
C.溶液中Cl-的數(shù)目                 
D.溶液的密度
(3)某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500mL物質(zhì)的量濃度為0.400mol?L-1的稀鹽酸.
可供選用的儀器有:①膠頭滴管;②玻璃棒;③燒杯;④藥匙;⑤量筒;⑥托盤天平.
請回答下列問題:
①配制稀鹽酸時,還缺少的儀器有
 
(寫儀器名稱);該儀器上標(biāo)有以下五項中的
 
;
A.溫度     B.濃度      C.容量      D.壓強(qiáng)      E.刻度線
②該學(xué)生需要量取
 
mL上述濃鹽酸進(jìn)行配制.
③在配制過程中,下列實驗操作對所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度有何影響?(在括號內(nèi)填
A表示“偏大”、填B表示“偏小”、填C表示“無影響”).
a.用量筒量取濃鹽酸時俯視觀察凹液面.
 

b.量筒量取濃鹽酸后有用蒸餾水洗滌2~3次,并將洗液移入容量瓶中.
 

(4)①假設(shè)該同學(xué)成功配制了0.400mol?L-1的鹽酸,他又用該鹽酸中和含0.4g NaOH的NaOH溶液,則該同學(xué)需取
 
mL鹽酸.
②假設(shè)該同學(xué)用新配制的鹽酸中和含0.4g NaOH的NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)比①中所求體積偏小,則可能的原因是
 

A.濃鹽酸揮發(fā),濃度不足               
B.配制溶液時,未洗滌燒杯
C.配制溶液時,俯視容量瓶刻度線       
D.加水時超過刻度線,用膠頭滴管吸出.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

計算多元弱酸(HnX)溶液的c(H+)及比較弱酸的相對強(qiáng)弱時,通常只考慮第一步電離.回答下列關(guān)于多元弱酸HnX的問題.
(1)若要使HnX溶液中c(H+)/c(HnX)增大,可以采取的措施是
 

A.升高溫度       B.加少量固態(tài)HnX   C.加少量NaOH溶液  D.加水
(2)用離子方程式解釋NanX呈堿性的原因:
 

(3)若HnX為H2C2O4,且某溫度下,H2C2O4的K1=5×10-2、K2=5×10-5.則該溫度下,0.2mol/L H2C2O4溶液中c(H+)約為
 
mol/L.(已知
425
≈20.6)
(4)已知KHC2O4溶液呈酸性.
①KHC2O4溶液中,各離子濃度由大到小的順序是
 

②在KHC2O4溶液中,各粒子濃度關(guān)系正確的是
 

A.c(C2O42-)<c(H2C2O4)           
B.c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4
C.c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)     
D.c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
(1)如圖1是1molNO2氣體和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2氣體和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
 

(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表:
T/K298398498
平衡常數(shù)K4.1×106K1K2
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=
 

②試判斷K1
 
K2(填寫“>”“=”或“<”)
③下列各項能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填字母)
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2     
b.v(N2(正)=3v(H2(逆)
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                       
d.混合氣體的密度保持不變
(3)對反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g);△H<0,在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示.下列說法正確的是
 

a.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
b.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
c.A、C兩點NO2的轉(zhuǎn)化率:A<C
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將4mol A氣體和2mol B氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?2C(g).若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol?L-1,現(xiàn)有下列幾種說法:其中正確的是( 。
①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol?L-1?s-1
②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol?L-1?s-1
③2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol?L-1
④2s末,物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
A、①④B、①③C、②④D、③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

納豆是一種減肥食品,從其中分離出一種由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A,為確定其結(jié)構(gòu)現(xiàn)進(jìn)行如下各實驗:
①12.0gA在一定條件下完全分解,生成6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)一氧化碳和3.6g水;
②中和0.24g物質(zhì)A消耗0.2mol/L的NaOH溶液20.00mL;
③0.1mol物質(zhì)A完全轉(zhuǎn)化為酯,需要乙醇9.2g,0.1molA能與足量鈉反應(yīng)放出3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣.
試確定:(請寫出計算過程,無計算過程不得分)
(1)A的摩爾質(zhì)量為
 
;                
(2)A的化學(xué)式為
 
;
(3)A的結(jié)構(gòu)簡式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列實驗操作中正確的是(  )
A、用如圖裝置加熱碳酸氫鈉粉末
B、蒸餾時,應(yīng)使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口
C、過濾時,若發(fā)現(xiàn)濾液渾濁,應(yīng)更換濾紙,重新過濾
D、制備Fe(OH)3膠體是向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽和溶液并長時間煮沸

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同步練習(xí)冊答案