Question

13．硅酸鈉被國家列為“我國優先發展的精細化學品”和“今后我國無機化工產品發展重點”之一．如圖是用海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質）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析出，采用的方法是A．
A．蒸發結晶   B．冷卻結晶   C．先蒸發，再冷卻結晶   D．先冷卻，再蒸發結晶
（2）在以上流程中，要將洗凈的石英砂研磨成粉末，目的是C．
A．增加反應物的濃度，增大化學反應速率，提高生產效率．
B．作為催化劑載體，增加反應物與催化劑接觸面積，增加反應速率，提高生產效率．
C．增加反應物之間的接觸面積，增大反應速率，提高生產效率．
D．增加正反應速率，減小逆反應速率，使平衡向正反應方向移動，降低生產成本．
（3）蒸發時用到的硅酸鹽儀器有蒸發皿，酒精燈，玻璃棒．
（4）上流程中加入NaOH溶液，反應的離子方程式是SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 向海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質）中加入水，NaCl溶于水，Fe₂O₃、SiO₂不溶于水，然后過濾，將難溶物研磨，然后加入NaOH溶液，SiO₂屬于酸性氧化物，能溶解SiO₂生成Na₂SiO₃，Fe₂O₃不溶于NaOH溶液，過濾得到的殘渣為Fe₂O₃，將濾液蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾后得到硅酸鈉晶體，濾液中含有部分硅酸鈉和NaOH，
（1）石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質）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，可以利用蒸發結晶的方法得到溶質；
（2）將洗凈的石英砂研磨成粉末是增大接觸面積，加快反應速率，提高生產效率；
（3）蒸發時用到的硅酸鹽儀器是玻璃、陶瓷儀器，主要有蒸發皿，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；

解答 解：（1）石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質）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，可以利用蒸發結晶的方法得到溶質；冷卻結晶適用于溶解度隨溫度變化大的物質，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，加快反應速率，提高生產效率；
A、固體物質無難度變化，故A錯誤；
B、不是催化劑的載體，故B錯誤；
C、增加反應物之間的接觸面積，增大反應速率，提高生產效率，故C正確；
D、正逆反應速率都增大，但不影響平衡，故D錯誤；
故答案為：C．
（3）蒸發時用到的硅酸鹽儀器是玻璃儀器和陶瓷儀器有蒸發皿，酒精燈，玻璃棒；
故答案為：蒸發皿，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，反應的離子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．

點評 本題考查了物質制備的流程分析和過程反應，鹽類水解的應用，實驗儀器的選擇和組成分析，化學反應速率的影響因素，題目難度中等．