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

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 - +　H 2 O(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na 2 O·nSiO 2 ,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO 2 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　 SiO 2 +2OH - Si +H 2 O (2)玻璃棒　蒸发皿 (3)Fe 2 O 3 　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)Fe 2 O 3 不和氢氧化钠反应,故残渣为Fe 2 O 3 ,根据电荷守恒配平。 (4)10 g石英砂中SiO 2 占了90%,则SiO 2 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(Na 2 O)∶n(SiO 2 )="0.1" mol∶0.15 mol=1∶1.5,故n=1.5。