Question

硅酸钠（Na₂SiO₃）是我国优先发展的精细化学用品。用某种石英砂矿石（主要成分是SiO₂，还含有少量的CuO、Na₂SO₄、Na₂CO₃）。工业上制备硅酸钠晶体的流程如下：（查阅资料：SiO₂既不溶于水，也不与盐酸反应；Na₂SO₄、Na₂CO₃均易溶于水）。请回答：

 

（1）“研磨”的目的是_____；

（2）该流程中的过滤操作是_____变化（填“物理”或“化学”）。

（3）“酸浸”过程中发生反应的化学方程式为_____。

（4）“碱浸”时加入的碱液应选用_____（填化学式）溶液。

Answer

加快可溶性杂质的溶解速率和增大反应物之间的接触面积，加快反应速率 物理 NaOH

【解析】

（1）化学反应速率与反应物的接触面积有关，矿石颗粒越小，表面积就越大，接触面积越大，反应速度越快。当然本题“溶解”过程中，如果矿石颗粒越小，Na2SO4、Na2CO3的溶解速度就越快。因此将石英砂矿石“研磨”的目的是：加快可溶性杂质的溶解速率和增大反应物之间的接触面积，加快反应速率；

（2）该流程中有两次过滤操作，过滤操作中只是将固、液分离，没有生成新物质，因此过滤操作是物理变化。

（3）“酸浸”过程中，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，化学方程式为：。

（4）因为最后得到的物质是硅酸钠晶体，SiO2和NaOH反应才能生成Na2SiO3，所以“碱浸”时加入的碱液应选用NaOH溶液。