Question

沸石是一大類天然結晶硅鋁酸鹽的統(tǒng)稱．自然界中已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種，較常見的有方沸石NaAlSi₂O₆?H₂O、鈉沸石Na₂Al₂Si₃O₁₀?2H₂O和鈣沸石CaAl₂Si₃O₁₀?3H₂O等．完成下列填空：
（1）鈉原子核外共有

 

種不同能量的電子，這些電子分占

 

種不同的軌道．
（2）常溫下，下列5種鈉鹽濃度均為0.1mol?L^-1的溶液，對應的pH如下：

溶質	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

上述鹽溶液中的陰離子，結合H⁺能力由強到弱的順序是

 

．
（3）NaOH在實驗室中常用來進行洗氣和提純，當300mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收標準狀況下4.48L CO₂時，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為

 

．
（4）金屬鋁與一般的金屬比較，在化學性質上表現(xiàn)出的三大特性為：

 

、

 

、

 

．
（5）晶體硅、金剛石和金剛砂（SiC）硬度由大到小的順序是

 

．
（6）鈣沸石CaAl₂Si₃O₁₀?3H₂O改寫成氧化物的形式為

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,晶體的類型與物質熔點、硬度、導電性等的關系,鹽類水解的原理,鋁的化學性質

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構,鹽類的水解專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）原子核外電子有幾種能級就有幾種能量不同的軌道；每個軌道最多排列2個電子，據此判斷軌道種數；
（2）酸根離子越容易水解，則酸根離子越容易結合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則酸根離子水解程度越大；
（3）300mL 1mol?L^-1n（NaOH）=1mol/L×0.3L=0.3mol，n（CO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
設Na₂CO₃、NaHCO₃的物質的量分別為x、y，根據鈉原子、C原子守恒計算

x+y=0.2 2x+y=0.3

，解得x=y=0.1mol，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子水解程度，溶液呈堿性，再結合物料守恒判斷離子濃度大�。�
（4）鋁能和某些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應、鋁和濃硝酸或濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象、鋁和強堿溶液能反應；
（5）原子晶體中，原子半徑越小，其共價鍵鍵能越大，硬度越大；
（6）硅酸鹽寫為氧化物的順序為：較活潑金屬氧化物、較不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水．

解答： 解：（1）鈉原子核外有1s、2s、2p、3s四種能級，所以鈉原子核外有4種不同能量的軌道，每個軌道最多排列兩個電子，所以該原子核外分占6種不同的軌道，
故答案為：4；6；
（2）酸根離子越容易水解，則酸根離子越容易結合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則酸根離子水解程度越大，根據表中數據知，這幾種離子水解程度大小順序是CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，所以其結合氫離子能力強弱順序是CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，故答案為：CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-；
（3）300mL 1mol?L^-1n（NaOH）=1mol/L×0.3L=0.3mol，n（CO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
設Na₂CO₃、NaHCO₃的物質的量分別為x、y，根據鈉原子、C原子守恒，則

x+y=0.2 2x+y=0.3

，解得x=y=0.1mol，碳酸根離子和碳酸氫根離子都水解，導致溶液呈堿性，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子水解程度，則c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），鈉離子不水解，碳酸氫根離子和碳酸根離子水解程度都較小，所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）高溫下，鋁和一些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應；常溫下，鋁和濃硝酸或濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象；鋁能和強堿溶液反應生成可溶性鹽和氫氣，故答案為：高溫下能與一些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應；常溫下遇濃硫酸或濃硝酸產生鈍化現(xiàn)象；能與強堿溶液反應生成鹽并放出氫氣；
（5）原子晶體中，原子半徑越小，其共價鍵鍵能越大，硬度越大，鍵長C-C鍵＜C-Si鍵＜Si-Si鍵，所以硬度金剛石＞金剛砂＞晶體硅，
故答案為：金剛石＞金剛砂＞晶體硅；
（6）該硅酸鹽的氧化物形式為：CaO?Al₂O₃?3SiO₂?3H₂O，故答案為：CaO?Al₂O₃?3SiO₂?3H₂O．

點評：本題考查較綜合，涉及離子濃度大小比較、鋁的性質、原子晶體硬度大小比較、鹽類水解等知識點，根據溶液中的溶質及其性質再結合水解程度確定離子濃度大小，知道酸根離子水解程度和鈉鹽溶液pH大小之間的關系，題目難度中等．