Question

硅酸鈉是一種重要的無機功能材料,某研究性學習小組設計的利用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鐵等雜質)制備硅酸鈉的流程如下:

(1)石英砂加水洗滌的目的是                     。
研磨后加入NaOH溶液溶解的離子方程式是                             　。
(2)實驗室進行蒸發操作要用到的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、　　　　和　　　　。
(3)殘渣Ⅰ的成分是　　　　(填化學式)。將殘渣Ⅰ溶于鹽酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,將該沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一種優質凈水劑,完成反應的離子方程式:　　 　　　+　ClO^-+　OH^-　　 　　　+　Cl^-+　H₂O
(4)按上述流程制得的硅酸鈉晶體可表示為Na₂O·nSiO₂,若石英砂的質量為10.0 g,其中含SiO₂的質量分數為90%,最終得到硅酸鈉晶體15.2 g,則n=　　　　。

Answer 1

(1)除去氯化鈉等可溶性雜質　 SiO₂+2OH^-Si+H₂O
(2)玻璃棒　蒸發皿
(3)Fe₂O₃　2　Fe(OH)₃　3　4　2　Fe　3　5
(4)1.5

(1)石英砂中含有可溶性雜質氯化鈉,加水溶解可除去,氫氧化鈉和二氧化硅反應生成硅酸鈉。
(2)蒸發溶液要選擇蒸發皿,為防止受熱不均液體濺出,用玻璃棒攪拌。
(3)Fe₂O₃不和氫氧化鈉反應,故殘渣為Fe₂O₃,根據電荷守恒配平。
(4)10 g石英砂中SiO₂占了90%,則SiO₂的物質的量為="0.15" mol,硅酸鈉晶體的質量為15.2 g,則氧化鈉的質量為15.2 g-9 g="6.2" g,故氧化鈉的物質的量為0.1 mol,n(Na₂O)∶n(SiO₂)="0.1" mol∶0.15 mol=1∶1.5,故n=1.5。