Question

硅酸钠是一种重要的无极功能材料，某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的流程如下：

（1）石英砂加水洗涤的目的是

 

．研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是

 

．
（2）实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台（含铁圈）、

 

、

 

和

 

．
（3）残渣Ⅰ的成分是

 

（填化学式），若要检验其中的金属价态，从下列所给实际中选出合适的试剂

 

 
A．稀硫酸    B．KSCN溶液     C．氯水     D．稀硝酸
（4）硅胶可用作干燥剂，滤液中通入CO₂可制得硅酸胶体，写出该反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：

分析：石英砂用水洗涤，石英砂中的氯化钠被洗涤，所以洗出液中含有NaCl，将石英砂研磨，然后加入NaOH溶液发生反应SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，然后过滤，残渣I中成分是Fe₂O₃，滤液中含有Na₂SiO₃，然后将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到硅酸钠；
（1）石英砂加水洗涤除去可溶性物质；二氧化硅和NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和水；
（2）蒸发时需要的仪器有：酒精灯、铁架台、坩埚、玻璃棒；
（3）残渣I中成分是Fe₂O₃，三价铁离子用KSCN溶液检验；
（4）硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸和碳酸钠．

解答： 解：石英砂用水洗涤，石英砂中的氯化钠被洗涤，所以洗出液中含有NaCl，将石英砂研磨，然后加入NaOH溶液发生反应SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，然后过滤，残渣I中成分是Fe₂O₃，滤液中含有Na₂SiO₃，然后将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到硅酸钠；
（1）石英砂加水洗涤除去可溶性物质NaCl；二氧化硅和NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和水，离子方程式为SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，故答案为：除去杂质NaCl；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（2）蒸发时需要的仪器有：酒精灯、铁架台、坩埚、玻璃棒，所以还需要的仪器是酒精灯、坩埚和玻璃棒，故答案为：酒精灯；坩埚；玻璃棒；
（3）通过以上分析知，残渣I中成分是Fe₂O₃，铁离子和KSCN溶液反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，三价铁离子用KSCN溶液检验，故答案为：Fe₂O₃；B；
（4）硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸和碳酸钠，离子方程式为SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，故答案为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

点评：本题考查物质分离和提纯，侧重考查实验操作、分析能力，明确各个步骤发生的反应、分离提纯方法，熟悉元素化合物性质，题目难度不大．