硅酸钠是硅酸盐的代表物,教材中设计实验探究了硅酸钠与酸的反应和硅酸钠的防火性.在教材实验的基础上,我们适当拓展,整合实验验证硅酸钠的性质.

[实验目的]探究硅酸钠的性质

[实验原理]硅酸钠可以与酸反应

[实验仪器]试管、胶头滴管、分液漏斗、导管、洗气瓶、烧杯、滤纸、激光笔、玻璃片、表面器皿等

[选用药品]饱和硅酸钠溶液、1 mol/L盐酸、石灰石、饱和碳酸氢钠溶液、酚酞溶液、蒸馏水、氯化钙溶液、饱和碳酸钠溶液等

[实验步骤](1)按下图所示安装实验装置.

(2)检验装置气密性:在BCD中装入适量蒸馏水,浸没导管口,关闭分液漏斗的活塞,用酒精灯微热烧瓶,若观察到BCD的导管口都产生气泡,停止微热,D烧杯中的导管形成一段水柱,表明装置的气密性良好.

(3)装入药品进行实验.观察现象并填写下表:

酸性:HClH2CO3H2SiO3

(4)在另一只烧杯E中装入饱和硅酸钠溶液,与D烧杯做对照实验:在暗处,用激光笔照射DE烧杯里的液体,观察现象.

现象及结论:可以观察到D烧杯的液体发生了丁达尔现象,说明生成的硅酸在水中形成的是胶体.

(5)取甲、乙两支试管,分别装入相同体积的饱和硅酸钠溶液,甲中加入几滴盐酸、乙中加入几滴氯化钙溶液,观察现象.然后分别加入足量的氢氧化钠溶液,再观察现象.

现象及结论:甲中出现白色沉淀,后白色沉淀溶解;乙中也出现白色沉淀,但沉淀不溶解.有关的化学方程式为Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3(胶体)2NaClH2SiO32NaOHNa2SiO32H2ONa2SiO3CaCl2CaSiO3↓+2NaCl

(6)取两块玻璃片,在一块玻璃片上滴几滴饱和硅酸钠溶液,将另一块玻璃片盖在上面,片刻后,移动玻璃片,观察现象.

现象:两块玻璃片粘在一起,不能移动.

(7)取三张分别被蒸馏水、饱和硅酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液充分浸泡过的滤纸(分别记为ABC),取出稍沥干(不再滴液)后同时分别放在酒精灯火焰上点燃,观察现象.

[实验结论]根据上述实验说明硅酸钠可以溶于水,它的水溶液呈碱性且具有粘合性、防火性;硅酸钠与碳酸、盐酸等酸反应会生成硅酸,硅酸是弱酸,难溶于水,在水中可以形成胶体.硅酸钙难溶于水.

[问题与讨论](1)如果拆掉上述实验装置B,能否证明碳酸的酸性比硅酸的强?

(2)硅酸钠溶液为什么俗称“泡花碱”?

(3)设计一个简单的实验探究硅酸钠、碳酸钠溶液的碱性强弱.简述实验步骤、现象、结论.

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