作业帮正长石的风化化学方程式是怎样的?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/08 10:00:55
正长石的风化化学方程式是怎样的?
例1、Al3+半径50pm,Si4+半径41pm,Mg2+为65pm,Ca2+为99pm,O2-为140pm.Al3+可以取代原子晶体中的Si4+,不足的正电荷用K+补充.当有25%的硅被铝原子取代时,则形成正长石.正长石能与水和CO2同时作用发生风化,变成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],同时钾离子以酸式碳酸盐的形式流出来.又知高岭土中硅元素物质的量为反应物中硅元素物质的量的,其余的硅以化合态沉淀物的形式析出.问：
(1)写出正长石的分子组成(用化学式表示)；
(2)根据你所学的知识说明：为什么铝能部分取代硅?镁能否部分取代硅?为什么?
(3)写出正长石风化成高岭土的离子方程式.并简述该反应为什么能够发生?
(4)近年来,由于经济的发展,环境的破坏,岩石(如正长石)的风化速率加快.为什么?
(5)某江河流经正长石等花岗岩地区,请你估计一下江水的pH.
分析：本题是笔者通过查阅相关资料精心编拟的试题.从考查的内容上看,主要考查物质的结构、质量守恒、化学反应的规律及其环境保护等知识；从考查的思维上看,主要考查：①数学知识和方法；数据的分析,立体几何的有关知识；②物理思维：化学方程式的书写,类似于物理学中的“位移”,只考虑起始物和最终的生成物,反应过程中的中间物则不予考虑.这样的思维在考查多个化学反应的较复杂反应中经常用到.因此,该题初看起来是考查化学知识,实际上其考查的知识和思维方法数学、物理、化学、地学等学科均有.
问(1)考查正长石的推理：SiO2有25%的硅被铝取代,即4SiO2中有1个Si4+被Al3-取代,取代后缺少的1个正电荷用K+补充,得KAlSi3O8,即为正长石的化学式；问(2)考查物质的结构,由于Si4+的离子半径与Al3+离子半径几乎相等,因此Al3+取代Si4+后不会引起结构上较大的变化,但当Mg2+取代Si4+后,由于它们离子半径相差较大,会引起结构上较大的变化,因此不可行；问(3)可根据信息知：反应物中的Si除以高岭石存在之外,还应以H4SiO4形式存在(高中生写成H2SiO3也可),这样很快写出了化学方程式；问(4)是一道环保试题,比较简单.问(5)可由问(3)获得答案.
解答(1)KAlSi3O8；(2)参见分析,略；(3)2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O=2K++2HCO+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4,反应之所以能够发生,是强酸制备弱酸(酸性的强弱相比较而言)；(4)由于工业化发展,大气中的酸性气体排放到空气中,造成酸雨,酸雨与正长石反应,因此风化速率加快；(5)江水的pH大于7,呈弱碱性.
(1)写出正长石的分子组成(用化学式表示)；
(2)根据你所学的知识说明：为什么铝能部分取代硅?镁能否部分取代硅?为什么?
(3)写出正长石风化成高岭土的离子方程式.并简述该反应为什么能够发生?
(4)近年来,由于经济的发展,环境的破坏,岩石(如正长石)的风化速率加快.为什么?
(5)某江河流经正长石等花岗岩地区,请你估计一下江水的pH.
分析：本题是笔者通过查阅相关资料精心编拟的试题.从考查的内容上看,主要考查物质的结构、质量守恒、化学反应的规律及其环境保护等知识；从考查的思维上看,主要考查：①数学知识和方法；数据的分析,立体几何的有关知识；②物理思维：化学方程式的书写,类似于物理学中的“位移”,只考虑起始物和最终的生成物,反应过程中的中间物则不予考虑.这样的思维在考查多个化学反应的较复杂反应中经常用到.因此,该题初看起来是考查化学知识,实际上其考查的知识和思维方法数学、物理、化学、地学等学科均有.
问(1)考查正长石的推理：SiO2有25%的硅被铝取代,即4SiO2中有1个Si4+被Al3-取代,取代后缺少的1个正电荷用K+补充,得KAlSi3O8,即为正长石的化学式；问(2)考查物质的结构,由于Si4+的离子半径与Al3+离子半径几乎相等,因此Al3+取代Si4+后不会引起结构上较大的变化,但当Mg2+取代Si4+后,由于它们离子半径相差较大,会引起结构上较大的变化,因此不可行；问(3)可根据信息知：反应物中的Si除以高岭石存在之外,还应以H4SiO4形式存在(高中生写成H2SiO3也可),这样很快写出了化学方程式；问(4)是一道环保试题,比较简单.问(5)可由问(3)获得答案.
解答(1)KAlSi3O8；(2)参见分析,略；(3)2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O=2K++2HCO+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4,反应之所以能够发生,是强酸制备弱酸(酸性的强弱相比较而言)；(4)由于工业化发展,大气中的酸性气体排放到空气中,造成酸雨,酸雨与正长石反应,因此风化速率加快；(5)江水的pH大于7,呈弱碱性.