Question

硅酸鈉被國(guó)家列為“我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的精細(xì)化學(xué)品”和“今后我國(guó)無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)”之一．下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(jiǎn)圖：

（1）要將洗出液中的溶質(zhì)析出，采用的方法是

 

（填：“蒸發(fā)”、“降溫”）結(jié)晶；蒸發(fā)時(shí)用到的硅酸鹽儀器有

 

、

 

、

 

．
（2）上流程中加入NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）用上述殘?jiān)�中的氧化鐵焊接鐵軌，其鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為（并在方程式中用“單線橋”標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,硅和二氧化硅,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：石英砂中含有NaCl、Fe₂O₃等雜質(zhì)，NaCl能溶于水，而石英砂和Fe₂O₃不能溶于水，所以洗出液中含有NaCl，濾渣中含有Fe₂O₃和SiO₂，研磨濾渣，向?yàn)V渣中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，然后過(guò)濾得到濾渣Fe₂O₃，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硅酸鈉晶體，濾液中含有硅酸鈉和NaOH；
（1）將洗出液中的溶質(zhì)析出，采用的方法是蒸發(fā)；蒸發(fā)時(shí)需要的玻璃儀器蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈；
（2）二氧化硅和NaOH反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉；
（3）氧化鐵和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe和氧化鋁．

解答： 解：石英砂中含有NaCl、Fe₂O₃等雜質(zhì)，NaCl能溶于水，而石英砂和Fe₂O₃不能溶于水，所以洗出液中含有NaCl，濾渣中含有Fe₂O₃和SiO₂，研磨濾渣，向?yàn)V渣中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，然后過(guò)濾得到濾渣Fe₂O₃，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硅酸鈉晶體，濾液中含有硅酸鈉和NaOH；
（1）將洗出液中的溶質(zhì)析出，采用的方法是蒸發(fā)；玻璃中含有硅酸鹽，所以蒸發(fā)時(shí)需要的玻璃儀器蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈，故答案為：蒸發(fā)；蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈；
（2）二氧化硅和NaOH反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉，離子方程式為SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）氧化鐵和Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Fe和氧化鋁，反應(yīng)方程式為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離和提純，側(cè)重考查基本實(shí)驗(yàn)操作、元素化合物性質(zhì)，知道流程圖中各個(gè)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)、基本操作方法及實(shí)驗(yàn)儀器，難點(diǎn)是電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的標(biāo)注方法，題目難度中等．