Question

沸石是一大类天然结晶硅铝酸盐的统称．自然界中已发现的沸石有30多种，较常见的有方沸石NaAlSi₂O₆?H₂O、钠沸石Na₂Al₂Si₃O₁₀?2H₂O和钙沸石CaAl₂Si₃O₁₀?3H₂O等．完成下列填空：
（1）钠原子核外共有

 

种不同能量的电子，这些电子分占

 

种不同的轨道．
（2）常温下，下列5种钠盐浓度均为0.1mol?L^-1的溶液，对应的pH如下：

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

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力由强到弱的顺序是

 

．
（3）NaOH在实验室中常用来进行洗气和提纯，当300mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48L CO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

 

．
（4）金属铝与一般的金属比较，在化学性质上表现出的三大特性为：

 

、

 

、

 

．
（5）晶体硅、金刚石和金刚砂（SiC）硬度由大到小的顺序是

 

．
（6）钙沸石CaAl₂Si₃O₁₀?3H₂O改写成氧化物的形式为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,盐类水解的原理,铝的化学性质

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构,盐类的水解专题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）原子核外电子有几种能级就有几种能量不同的轨道；每个轨道最多排列2个电子，据此判断轨道种数；
（2）酸根离子越容易水解，则酸根离子越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则酸根离子水解程度越大；
（3）300mL 1mol?L^-1n（NaOH）=1mol/L×0.3L=0.3mol，n（CO₂）=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
设Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为x、y，根据钠原子、C原子守恒计算

x+y=0.2 2x+y=0.3

，解得x=y=0.1mol，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度，溶液呈碱性，再结合物料守恒判断离子浓度大小；
（4）铝能和某些金属氧化物发生铝热反应、铝和浓硝酸或浓硫酸发生钝化现象、铝和强碱溶液能反应；
（5）原子晶体中，原子半径越小，其共价键键能越大，硬度越大；
（6）硅酸盐写为氧化物的顺序为：较活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水．

解答： 解：（1）钠原子核外有1s、2s、2p、3s四种能级，所以钠原子核外有4种不同能量的轨道，每个轨道最多排列两个电子，所以该原子核外分占6种不同的轨道，
故答案为：4；6；
（2）酸根离子越容易水解，则酸根离子越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则酸根离子水解程度越大，根据表中数据知，这几种离子水解程度大小顺序是CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，所以其结合氢离子能力强弱顺序是CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，故答案为：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，
设Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为x、y，根据钠原子、C原子守恒，则

x+y=0.2 2x+y=0.3

，解得x=y=0.1mol，碳酸根离子和碳酸氢根离子都水解，导致溶液呈碱性，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），钠离子不水解，碳酸氢根离子和碳酸根离子水解程度都较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）高温下，铝和一些金属氧化物发生铝热反应；常温下，铝和浓硝酸或浓硫酸发生钝化现象；铝能和强碱溶液反应生成可溶性盐和氢气，故答案为：高温下能与一些金属氧化物发生铝热反应；常温下遇浓硫酸或浓硝酸产生钝化现象；能与强碱溶液反应生成盐并放出氢气；
（5）原子晶体中，原子半径越小，其共价键键能越大，硬度越大，键长C-C键＜C-Si键＜Si-Si键，所以硬度金刚石＞金刚砂＞晶体硅，
故答案为：金刚石＞金刚砂＞晶体硅；
（6）该硅酸盐的氧化物形式为：CaO?Al₂O₃?3SiO₂?3H₂O，故答案为：CaO?Al₂O₃?3SiO₂?3H₂O．

点评：本题考查较综合，涉及离子浓度大小比较、铝的性质、原子晶体硬度大小比较、盐类水解等知识点，根据溶液中的溶质及其性质再结合水解程度确定离子浓度大小，知道酸根离子水解程度和钠盐溶液pH大小之间的关系，题目难度中等．