(2014?南昌一模)分子筛具有均匀的微孔结构,分子筛筛分作用见图.由于分子筛真有吸附能力高,热稳定性

(2014?南昌一模)分子筛具有均匀的微孔结构,分子筛筛分作用见图.由于分子筛真有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用.某种型号的分子筛的工业生产 流程可简单表示如下:在加NH3?H2O调节pH的过程中,若pH控制不当会有Al(OH)3生成,假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗,钠原子的利用率为10%. (1)分子筛的孔道直径为4?A(1?A=10-10m)称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛.要高效分离正丁烷(分子直径为4.65?A)和异丁烷(分子直径为5.6?A)应该选用______型分子筛(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为______(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要为______检验其中金属阳离子的操作方法是______(4)加MH3?H2O调节pH后,加热到90℃并趁热过滤的原因可能是______(5)该生产流程中所得分子筛的化学式为______.
2026年09月28日 00:22
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网友(1):

解答:(1)分离正丁烷和异丁烷,应选用分子筛的型号介于4.65A~5.6A之间,应选用5A型;
故答案为:5A;
(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,反应的离子方程式为:2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2SiO3↓;
故答案为:2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2SiO3↓;
(3)由(3)可知钠原子的利用率为10%,且加入氨水,则滤液中一定含有硫酸钠和硫酸铵,生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外含有:Na+、NH4+、SO42-;检验其中金属阳离子的操作方法是利用焰色反应检验,将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧至无色,用铂丝蘸取溶液少许,在酒精灯火焰上灼烧,发出黄色火焰证明含有钠离子;
故答案为:Na+、NH4+、SO42-;将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧至无色,用铂丝蘸取溶液少许,在酒精灯火焰上灼烧,发出黄色火焰证明含有钠离子;
(4)加MH3?H2O调节pH后,加热到90℃并趁热过滤的原因可能是加热能促进胶体聚沉,趁热过滤可以防止其他杂质结晶析出;
故答案为:加热能促进胶体聚沉,趁热过滤可以防止其他杂质结晶析出;
(5)n[Al2(SO4)3]=

34.2g
3442g/mol
=0.1mol,n(Na2SiO3)=
122g
122g/mol
=1mol,
则n(Al2O3)=0.1mol,n(SiO2)=1mol,
因钠原子的利用率为10%,则n(Na2O)=1mol×10%=0.1mol,
又分子筛的质量为87.2g,
则n(H2O)=
87.2g?0.1mol×102g/mol?1mol×60g/mol?0.1mol×62g/mol
18g/mol
=0.6mol,
则n(Na2O):n(Al2O3):n(SiO2):n(H2O)=0.1mol:0.1mol:1mol:0.6mol═1:1:10:6,
所以分子筛的化学式为Na2O?Al2O3?10SiO2?6H2O或Na2(Al2Si10O24)?6H2O,
故答案为:Na2O?Al2O3?10SiO2?6H2O或Na2(Al2Si10O24)?6H2O;