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)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

【解析】(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。