Question

分子筛（又称为沸石，主要成分为水和硅铝酸钠）可作为催化剂或吸附剂等，以高岭[主要成分为Al₂Si₂O₅（OH）₄]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下：

 

（1）步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物，一种是SiO₂，其中硅元素的化合价是_____；另一种氧化物的化学式是____________。

（2）步骤2加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎，其目的是________。

（3）步骤②和③均涉及的操作是__________，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。

（4）步骤③发生的反应之一是Na₂SiO₃溶液和通入的CO₂气体反应生成偏硅酸（H₂SiO₃）沉淀和碳酸氢钠，该反应的化学方程式为____________。

（5）上述流程中可以循环利用的物质（水除外）是________________________。

Answer

+4 Al2O3 增大反应物之间的接触面积，使反应更充分 过滤 漏斗 二氧化碳

【解析】

（1）氧元素通常为-2价，设硅元素的化合价是x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）×2=0，x=+4；

根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Al、Si、O、H，生成物含有两种固体氧化物，氧化物是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，其中一种固体氧化物为SiO2，故另一种固体氧化物应含铝元素，应是Al2O3；

（2）将烧渣粉碎，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；

（3）步骤②和③均实现了固液分离，故涉及的操作是过滤；

过滤需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；

（4）步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氢钠，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、Si、O、C，生成物中含H、Si、O，Na、C，故水参与了反应，该反应的化学方程式为：；

（5）由图可知，上述流程中，二氧化碳既是反应物，又是生成物，可以循环利用。