Question

硅酸鈉被國家列為“我國優(yōu)先發(fā)展的精細化學品”和“今后我國無機化工產(chǎn)品發(fā)展重點”之一．如圖是用海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì)）制備硅酸鈉的工藝流程示意簡圖：

（1）要將上流程圖中洗出液中的溶質(zhì)析出，采用的方法是______．
A．蒸發(fā)結(jié)晶　　　　　　　B．冷卻結(jié)晶
C．先蒸發(fā)，再冷卻結(jié)晶　　D．先冷卻，再蒸發(fā)結(jié)晶
（2）在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是______．
A．增加反應(yīng)物的濃度，增大化學反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率．
B．作為催化劑載體，增加反應(yīng)物與催化劑接觸面積，增加反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率．
C．增加反應(yīng)物之間的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率．
D．增加正反應(yīng)速率，減小逆反應(yīng)速率，使平衡向正反應(yīng)方向移動，降低生產(chǎn)成本．
（3）蒸發(fā)時用到的硅酸鹽儀器有______．
（4）上流程中加入NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式是______．
（5）硅酸鈉溶液呈堿性，其原因是（用一離子方程式表示）______．硅酸鈉的用途很廣，其中的一種用途是______．
（6）用上流程中的殘渣來焊接鐵軌，反應(yīng)的化學方程式是______．

Answer 1

解：（1）石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì)）水洗滌得到洗出液，中主要是氯化鈉溶液，氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，可以利用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到溶質(zhì)；冷卻結(jié)晶適用于溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)，BCD不符合，故答案為：A．
（2）要將洗凈的石英砂研磨成粉末是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率；
A、固體物質(zhì)無難度變化，故A錯誤；
B、不是催化劑的載體，故B錯誤；
C、增加反應(yīng)物之間的接觸面積，增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，故C正確；
D、正逆反應(yīng)速率都增大，但不影響平衡，故D錯誤；
故選C．
（3）蒸發(fā)時用到的硅酸鹽儀器是玻璃儀器和陶瓷儀器有蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒；
故答案為：蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒；
（4）上流程中加入NaOH溶液是為了溶解二氧化硅除去雜質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（5）硅酸鈉溶液呈堿性是因為硅酸根離子水解生成硅酸和氫氧根離子，反應(yīng)的離子方程式為：SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-；硅酸鈉的用途很廣，其中的一種用途是，黏合劑或防腐劑或合成洗滌劑或制備硅膠或分子篩；
故答案為：SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-；黏合劑或防腐劑或合成洗滌劑或制備硅膠或分子篩；
（6）流程中的殘渣是Fe₂O₃來焊接鐵軌的反應(yīng)原理是利用鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式 為：2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃；
故答案為：2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃ ；
分析：（1）石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì)）水洗滌得到洗出液，中主要是氯化鈉溶液，氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，可以利用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到溶質(zhì)；
（2）將洗凈的石英砂研磨成粉末是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率；
（3）蒸發(fā)時用到的硅酸鹽儀器是玻璃、陶瓷儀器，主要有蒸發(fā)皿，玻璃棒、酒精燈；
（4）加入氫氧化鈉溶液是為了溶解二氧化硅除去；
（5）硅酸鈉溶液呈堿性是因為硅酸根水解生成硅酸和氫氧根離子；依據(jù)硅酸鈉的性質(zhì)回答用途；
（6）流程中的殘渣分析判斷為氧化鐵，利用鋁熱反應(yīng)進行焊接鋼軌
點評：本題考查了物質(zhì)制備的流程分析和過程反應(yīng)，鹽類水解的應(yīng)用，實驗儀器的選擇和組成分析，化學反應(yīng)速率的影響因素，題目難度中等．