Question

13．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．下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）要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是蒸发（填“蒸发”、“降温”）结晶；操作时用到的硅酸盐仪器有酒精灯（再填2个仪器）蒸发皿、玻璃棒．
（2）残渣的主要成分为：氧化铁．
（3）上述流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式为SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 石英砂中含有NaCl、Fe₂O₃等杂质，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，滤渣中含有Fe₂O₃和SiO₂，研磨滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液，发生反应SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，然后过滤得到滤渣Fe₂O₃，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到硅酸钠晶体，滤液中含有硅酸钠和NaOH，由此分析解答；

解答 解：石英砂中含有NaCl、Fe₂O₃等杂质，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，滤渣中含有Fe₂O₃和SiO₂，研磨滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液，发生反应SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，然后过滤得到滤渣Fe₂O₃，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到硅酸钠晶体，滤液中含有硅酸钠和NaOH；
（1）将洗出液中的溶质析出，采用的方法是蒸发；玻璃中含有硅酸盐，所以蒸发时需要的玻璃仪器蒸发皿、玻璃棒和酒精灯，故答案为：蒸发；蒸发皿、玻璃棒）（2）残渣的主要成分为：氧化铁，故答案为：氧化铁；
（3）二氧化硅和NaOH反应生成可溶性的硅酸钠，离子方程式为SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．

点评 本题考查物质的分离和提纯，侧重考查基本实验操作、元素化合物性质，知道流程图中各个过程发生的反应、基本操作方法及实验仪器，题目难度中等．