Question

高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表：

通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。

(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有___________________(写化学式)。

(2)步骤①中涉及SiO₂ 反应的离子方程式为_________________________    。

(3)滤渣 A的成分有__________________    (填化学式)。

(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是 _____________________________________________。

(5)步骤③反应的化学方程式为 _______________________________________；实验室进行步骤③需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、________和____________。

Answer

Na2O、K2O SiO2+2OH-=SiO32- +H2O MgO和Fe2O3 向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次 H2SiO3 SiO2+H2O 坩埚钳 三脚架

【解析】

用足量的氢氧化钠浸泡，二氧化硅可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠，过滤得滤液A为硅酸钠溶液，MgO和Fe2O3不能与氢氧化钠反应，滤渣A为MgO和Fe2O3，氧化钠、氧化钾与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾；硅酸钠溶液中加入盐酸生成硅酸沉淀，过滤、洗涤得滤渣B为硅酸，煅烧硅酸可得二氧化硅；

(1)氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化镁、二氧化硅中，氧化钠、氧化钾为可溶性金属氧化物；

(2)二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；

(3)与氢氧化钠溶液不反应的氧化物为滤渣；

(4)加入盐酸后的沉淀为硅酸，选择洗涤过滤后的硅酸的方法；

(5)硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水；依据灼烧固体操作选择合适的仪器。

(1)蛇纹石中含有的可溶性金属氧化物有Na2O、K2O，它们能与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾；

(2)二氧化硅属于酸性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32- +H2O；

(3)氧化钠与氧化钾属于可溶性氧化物，氧化铝属于两性氧化物，二氧化硅属于酸性氧化物，上述四种物质都能溶解在氢氧化钠溶液中，氧化镁和氧化铁属于碱性氧化物且难溶于水，因此，滤渣A的成分有MgO和Fe2O3；

(4)步骤②生成沉淀的成分是硅酸，洗涤过滤出的沉淀的方法是：向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作两到三次；

(5)步骤③用灼烧的方法使硅酸分解生成二氧化硅，化学方程式为：H2SiO3SiO2+H2O，实验室灼烧固体时需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳和三脚架。