Question

硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一．如图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：

（1）要将上流程图中洗出液中的溶质析出，采用的方法是______．
A．蒸发结晶　　　　　　　B．冷却结晶
C．先蒸发，再冷却结晶　　D．先冷却，再蒸发结晶
（2）在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是______．
A．增加反应物的浓度，增大化学反应速率，提高生产效率．
B．作为催化剂载体，增加反应物与催化剂接触面积，增加反应速率，提高生产效率．
C．增加反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率．
D．增加正反应速率，减小逆反应速率，使平衡向正反应方向移动，降低生产成本．
（3）蒸发时用到的硅酸盐仪器有______．
（4）上流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式是______．
（5）硅酸钠溶液呈碱性，其原因是（用一离子方程式表示）______．硅酸钠的用途很广，其中的一种用途是______．
（6）用上流程中的残渣来焊接铁轨，反应的化学方程式是______．

Answer 1

解：（1）石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）水洗涤得到洗出液，中主要是氯化钠溶液，氯化钠溶解度随温度变化不大，可以利用蒸发结晶的方法得到溶质；冷却结晶适用于溶解度随温度变化大的物质，BCD不符合，故答案为：A．
（2）要将洗净的石英砂研磨成粉末是增大接触面积，加快反应速率，提高生产效率；
A、固体物质无难度变化，故A错误；
B、不是催化剂的载体，故B错误；
C、增加反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率，故C正确；
D、正逆反应速率都增大，但不影响平衡，故D错误；
故选C．
（3）蒸发时用到的硅酸盐仪器是玻璃仪器和陶瓷仪器有蒸发皿，酒精灯，玻璃棒；
故答案为：蒸发皿，酒精灯，玻璃棒；
（4）上流程中加入NaOH溶液是为了溶解二氧化硅除去杂质，反应的离子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
故答案为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（5）硅酸钠溶液呈碱性是因为硅酸根离子水解生成硅酸和氢氧根离子，反应的离子方程式为：SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-；硅酸钠的用途很广，其中的一种用途是，黏合剂或防腐剂或合成洗涤剂或制备硅胶或分子筛；
故答案为：SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-；黏合剂或防腐剂或合成洗涤剂或制备硅胶或分子筛；
（6）流程中的残渣是Fe₂O₃来焊接铁轨的反应原理是利用铝热反应，反应的化学方程式 为：2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃；
故答案为：2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃ ；
分析：（1）石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）水洗涤得到洗出液，中主要是氯化钠溶液，氯化钠溶解度随温度变化不大，可以利用蒸发结晶的方法得到溶质；
（2）将洗净的石英砂研磨成粉末是增大接触面积，加快反应速率，提高生产效率；
（3）蒸发时用到的硅酸盐仪器是玻璃、陶瓷仪器，主要有蒸发皿，玻璃棒、酒精灯；
（4）加入氢氧化钠溶液是为了溶解二氧化硅除去；
（5）硅酸钠溶液呈碱性是因为硅酸根水解生成硅酸和氢氧根离子；依据硅酸钠的性质回答用途；
（6）流程中的残渣分析判断为氧化铁，利用铝热反应进行焊接钢轨
点评：本题考查了物质制备的流程分析和过程反应，盐类水解的应用，实验仪器的选择和组成分析，化学反应速率的影响因素，题目难度中等．