Question

硅酸钠是一种重要的无机功能材料,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)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式:　　 　　　+　ClO^-+　OH^-　　 　　　+　Cl^-+　H₂O
(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na₂O·nSiO₂,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO₂的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n=　　　　。

Answer 1

(1)除去氯化钠等可溶性杂质　 SiO₂+2OH^-Si+H₂O
(2)玻璃棒　蒸发皿
(3)Fe₂O₃　2　Fe(OH)₃　3　4　2　Fe　3　5
(4)1.5

(1)石英砂中含有可溶性杂质氯化钠,加水溶解可除去,氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠。
(2)蒸发溶液要选择蒸发皿,为防止受热不均液体溅出,用玻璃棒搅拌。
(3)Fe₂O₃不和氢氧化钠反应,故残渣为Fe₂O₃,根据电荷守恒配平。
(4)10 g石英砂中SiO₂占了90%,则SiO₂的物质的量为="0.15" mol,硅酸钠晶体的质量为15.2 g,则氧化钠的质量为15.2 g-9 g="6.2" g,故氧化钠的物质的量为0.1 mol,n(Na₂O)∶n(SiO₂)="0.1" mol∶0.15 mol=1∶1.5,故n=1.5。