解:(1)物質除雜的原則是“不增、不減、易分、復原”.必須了解各個步驟的目的,才能分清操作順序.加入過量的NaOH溶液是為了除去Mg
2+,加入過量的BaCl
2溶液是為了除去SO
42-,加入過量的Na
2CO
3溶液是為了除去過量的Ca
2+和多余的Ba
2+,然后進行過濾,除去生成的難溶物,然后加入適量的鹽酸,除去多余的CO
32-和調節(jié)溶液的酸堿性,最后進行蒸發(fā)結晶得到純凈的NaCl晶體.所以其操作順序的要點是Na
2CO
3溶液必須在BaCl
2溶液之后加入,最后加入鹽酸,根據碳酸鈣的溶度積常數計算,要使Ca
2+完全沉淀,應有
c(Ca
2+)×c(CO
2-3)≥2.9×10
-9,則c(CO
2-3)≥
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/506497.png)
=2.9×10
-4mol/L,故答案為:④①②③或①④②③;2.9×10
-4mol/L;
(2)石灰石煅燒生成的氣體M為CO
2.高嶺土焙燒后的產物主要是SiO
2和Al
2O
3,加NaOH過濾后得到的慮液N主要含有NaAlO
2和Na
2SiO
3,所以通入足量CO
2后發(fā)生反應的方程式為:NaAlO
2+CO
2+2H
2O=Al(OH)
3↓+NaHCO
3;Na
2SiO
3+2CO
2+2H
2O=H
2SiO
3+2NaHCO
3.離子方程式為:SiO
32-+2CO
2+2H
2O═H
2SiO
3↓+2HCO
3-;AlO
2-+2H
2O+CO
2═Al(OH)
3↓+HCO
3-,
故答案為:SiO
32-+2CO
2+2H
2O═H
2SiO
3↓+2HCO
3-;AlO
2-+2H
2O+CO
2═Al(OH)
3↓+HCO
3-;
(3)碳酸鈉水解呈堿性,并且CO
32-離子存在兩步水解,且第一步水解大于第二步水解,則有:c(Na
+)>c(CO
32-)>c(OH
-)>c(HCO
3-)>c(H
+),
故答案為:c(Na
+)>c(CO
32-)>c(OH
-)>c(HCO
3-)>c(H
+);
(4)石灰石分解生成二氧化碳氣體,用于工業(yè)生成,生成的濾液N中含有碳酸氫鈉,加熱后又生成二氧化碳氣體,可循環(huán)利用,故答案為:CO
2;
(5)根據氧化鋁的質量守恒計算,設生成分子篩的質量為x,則有1t×35%=28%×xt,x=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/506498.png)
t,
故答案為:1.25.
分析:(1)物質除雜的原則是“不增、不減、易分、復原”.注意一點,那就是最后加入加入過量的Na
2CO
3溶液是為了除去過量的Ca
2+和多余的Ba
2+,然后進行過濾,除去生成的難溶物,然后加入適量的鹽酸,除去多余的CO
32-和調節(jié)溶液的酸堿性,最后進行蒸發(fā)結晶得到純凈的NaCl晶體;根據碳酸鈣的溶度積常數計算;
(2)石灰石煅燒生成的氣體M為CO
2.高嶺土焙燒后的產物主要是SiO
2和Al
2O
3,加NaOH過濾后得到的慮液N主要含有NaAlO
2和Na
2SiO
3,以此書寫離子方程式;
(3)碳酸鈉水解呈堿性,并且CO
32-離子存在兩步水解,且第一步水解大于第二步水解,以此判斷離子濃度大小順序;
(4)石灰石分解生成二氧化碳氣體,用于工業(yè)生成,生成的濾液N中含有碳酸氫鈉,加熱后又生成二氧化碳氣體,可循環(huán)利用;
(5)根據氧化鋁的質量守恒計算.
點評:本題是一道以“分子篩”的制備為背景的化學工藝流程題,背景取材較新,但考查的仍是化學基本知識;結合生產生活實際,以解決化學實際問題作思路進行設問,使問題情境真實,充分體現化學與STSE的關系,還化學以本色,能培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際,學以致用的學習觀;試題考察的知識點多,也非常靈活,思維容量較大,題目對化學知識的理解和應用知識能力解決化工生產中有關問題的遷移推理能力要求較高;試題新穎,閱讀量大,能考查學生的閱讀能力和資料的收集處理能力,同時對學生的審題能力、分析問題、解決問題、文字表達等方面的能力都要求非常高,是一道綜合性試題,對學生以后的學習可以起到良好的指導作用.