解:(1)物質(zhì)除雜的原則是“不增、不減、易分、復(fù)原”.必須了解各個(gè)步驟的目的,才能分清操作順序.加入過(guò)量的NaOH溶液是為了除去Mg
2+,加入過(guò)量的BaCl
2溶液是為了除去SO
42-,加入過(guò)量的Na
2CO
3溶液是為了除去過(guò)量的Ca
2+和多余的Ba
2+,然后進(jìn)行過(guò)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(diào)節(jié)溶液的酸堿性,最后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶得到純凈的NaCl晶體.所以其操作順序的要點(diǎn)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(jù)碳酸鈣的溶度積常數(shù)計(jì)算,要使Ca
2+完全沉淀,應(yīng)有
c(Ca
2+)×c(CO
2-3)≥2.9×10
-9,則c(CO
2-3)≥
=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(chǎn)物主要是SiO
2和Al
2O
3,加NaOH過(guò)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(yīng)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?xì)怏w,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?xì)怏w,可循環(huán)利用,故答案為:CO
2;
(5)根據(jù)氧化鋁的質(zhì)量守恒計(jì)算,設(shè)生成分子篩的質(zhì)量為x,則有1t×35%=28%×xt,x=
t,
故答案為:1.25.
分析:(1)物質(zhì)除雜的原則是“不增、不減、易分、復(fù)原”.注意一點(diǎn),那就是最后加入加入過(guò)量的Na
2CO
3溶液是為了除去過(guò)量的Ca
2+和多余的Ba
2+,然后進(jìn)行過(guò)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(diào)節(jié)溶液的酸堿性,最后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶得到純凈的NaCl晶體;根據(jù)碳酸鈣的溶度積常數(shù)計(jì)算;
(2)石灰石煅燒生成的氣體M為CO
2.高嶺土焙燒后的產(chǎn)物主要是SiO
2和Al
2O
3,加NaOH過(guò)濾后得到的慮液N主要含有NaAlO
2和Na
2SiO
3,以此書(shū)寫(xiě)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?xì)怏w,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?xì)怏w,可循環(huán)利用;
(5)根據(jù)氧化鋁的質(zhì)量守恒計(jì)算.
點(diǎn)評(píng):本題是一道以“分子篩”的制備為背景的化學(xué)工藝流程題,背景取材較新,但考查的仍是化學(xué)基本知識(shí);結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際,以解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題作思路進(jìn)行設(shè)問(wèn),使問(wèn)題情境真實(shí),充分體現(xiàn)化學(xué)與STSE的關(guān)系,還化學(xué)以本色,能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀;試題考察的知識(shí)點(diǎn)多,也非常靈活,思維容量較大,題目對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用知識(shí)能力解決化工生產(chǎn)中有關(guān)問(wèn)題的遷移推理能力要求較高;試題新穎,閱讀量大,能考查學(xué)生的閱讀能力和資料的收集處理能力,同時(shí)對(duì)學(xué)生的審題能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、文字表達(dá)等方面的能力都要求非常高,是一道綜合性試題,對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)可以起到良好的指導(dǎo)作用.