Question

【题目】白炭黑（SiO2·nH2O）广泛用于硅橡胶、塑料、油漆涂料等，制备白炭黑的方法主要有两种。

（l）向硅酸钠溶液中通人热的HCl气体来制取白炭黑。

① 氯化氢的电子式为________。常温下Na2SiO3溶液的pH_______（填“>”“<”或“=” ) 7。

② 用化学方程式表示该制备原理：____________。

（2）以红土镍矿（含SiO2、MgO、Fe2O3、NiO等）为原料制取白炭黑，其工艺流程如图所示。

① 步骤1熔融反应器适宜的材质是_________（填“陶瓷”“玻璃”或“不锈钢”）。

② 步骤Ⅱ在稍低于100℃ 时进行水浸的目的是___________

③ 步骤Ⅳ通入过量二氧化碳并控制pH=8-9，碳酸化时发生反应的离子方程式为_____________

④ 向步骤V过滤得到的滤液中加人石灰乳，发生苛性化反应，会重新生成Na0H，该反应的化学方程式为____________。

⑤ 步骤Ⅵ酸洗后再进行水洗，某同学为加快洗涤速率，将水洗换为用无水酒精洗涤，该同学的操作___________（填“正确”或“不正确”)

Answer 1

【答案】 > 2HCl+Na2SiO3+(n-1)H2O=SiO2·nH2O↓+2NaCl 不锈钢 加快浸取速率 SiO32-+2CO2+(n+1)H2O=SiO2·nH2O↓+2HCO32- NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O 不正确

【解析】(l）① 氯化氢是共价化合物，其电子式为；硅酸是弱酸，SiO32-在溶液中要水解，则常温下Na2SiO3溶液的pH> 7，显碱性；

② 向硅酸钠溶液中通人热的HCl气体得SiO2·nH2O和NaCl，根据原子守恒配平得反应化学方程式为2HCl+Na2SiO3+(n-1)H2O=SiO2·nH2O↓+2NaCl；

(2）① 高温下NaOH可以和二氧化硅反应生成硅酸钠，则步骤1熔融反应器适宜的材质不能是陶瓷或玻璃，应选择不锈钢；

② 升高温度可以加快反应速率，步骤Ⅱ在稍低于100℃ 时进行水浸的目的是加快浸取速率；

③ 根据强酸制弱酸的原理，步骤Ⅳ通入过量二氧化碳并控制pH=8-9，可生成碳酸氢钠和SiO2·nH2O，根据电荷守恒及原子守恒，可得碳酸化时发生反应的离子方程式SiO32-+2CO2+(n+1)H2O=SiO2·nH2O↓+2HCO32-；

④向步骤V过滤得到的滤液中含有碳酸氢钠，加人石灰乳，会重新生成Na0H和碳酸钙沉淀，发生反应的化学方程式为NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；

⑤ 酸化后生成的SiO2·nH2O表面有附着的碳酸氢钠溶液，用无水酒精洗涤无法除去碳酸氢钠，得到的产品不纯，故此操作不正确。