粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣，其中含莫来石（Al6Si2O13）的质量分数为42.6%，还有含量较多的SiO2（其他成分不含Al和Si）．用粉煤灰和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4（霞石）、Na2SiO3和

Question

粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣，其中含莫来石（Al₆Si₂O₁₃）的质量分数为42.6%，还有含量较多的SiO₂（其他成分不含Al和Si）．用粉煤灰和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO₄（霞石）、Na₂SiO₃和NaAlO₂，有关化学方程式为：
Al₆Si₂O₁₃+3Na₂CO₃═2NaAlSiO₄+4NaAlO₂+3CO₂↑   ①
Al₆Si₂O₁₃+5Na₂CO₃═2Na₂SiO₃+6NaAlO₂+5CO₂↑    ②
SiO₂+Na₂CO₃═Na₂SiO₃+CO₂↑                   ③
（1）粉煤灰中铝的质量分数为______%，根据SiO₂与纯碱反应的化学方程式，书写氧化铝与纯碱反应的化学方程式

Al₂O₃+Na₂CO₃(高温.)/()2NaAlO₂+CO₂↑

Al₂O₃+Na₂CO₃(高温.)/()2NaAlO₂+CO₂↑

．
（2）用1mol Al₆Si₂O₁₃和4mol SiO₂制得5mol NaAlO₂、1mol NaAlSiO₄，还应制得Na₂SiO₃______mol，共消耗Na₂CO₃______mol（得到的固体中无SiO₂）．
（3）若粉煤灰中Al₆Si₂O₁₃与SiO₂的物质的量之比为1：2，则1kg粉煤灰与6mol Na₂CO₃反应（反应物全部都参与反应），可制得NaAlO_{2______}mol．

Answer 1

（1）粉煤灰中铝的质量分数为42.6%×(27×6)/(27×6+28×2+16×13)×100%=16.2%，氧化铝与纯碱反应的化学方程式Al₂O₃+Na₂CO₃(高温.)/()2NaAlO₂+CO₂↑，
故答案为：16.2；Al₂O₃+Na₂CO₃(高温.)/()2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）用1mol Al₆Si₂O₁₃和 4mol SiO₂制得5mol NaAlO₂、1mol NaAlSiO₄，可以得出反应的方程式为：4SiO₂+Al₆Si₂O₁₃+8Na₂CO₃=5Na₂SiO₃+5NaAlO₂+8CO₂↑+NaAlSiO₄，故答案为：5；8；
（3）1kg粉煤灰含莫来石（Al₆Si₂O₁₃）的质量426g，其物质的量1mol，根据粉煤灰中Al₆Si₂O₁₃与 SiO₂的物质的量之比为1：2，则SiO₂物质的量为2mol，
由方程：Al₆Si₂O₁₃+3Na₂CO₃═2NaAlSiO₄+4NaAlO₂+3CO₂↑   ①
       Al₆Si₂O₁₃+5Na₂CO₃═2Na₂SiO₃+6NaAlO₂+5CO₂↑    ②
①+②得：Al₆Si₂O₁₃+4Na₂CO₃═NaAlSiO₄+5NaAlO₂+4CO₂↑+Na₂SiO₃ ④
1mol莫来石（Al₆Si₂O₁₃）和4mol Na₂CO₃完全反应生成5moNaAlO₂，2mol的SiO₂和未反应的2mol的Na₂CO₃完全反应，使反应物全部都参与反应，所以可制得NaAlO₂5mol，故答案为：5．