Question

16．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．如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，采用的方法是蒸發(fā)（填：“蒸發(fā)”、“降溫”）結(jié)晶；蒸發(fā)時(shí)用到的硅酸鹽儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)．
（2）上流程中加入NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（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：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．請(qǐng)?jiān)诜匠淌街杏谩皢尉�橋”標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．

Answer 1

分析 向海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì)）中加入水，NaCl溶于水，F(xiàn)e₂O₃、SiO₂不溶于水，然后過濾，將難溶物研磨，然后加入NaOH溶液，SiO₂屬于酸性氧化物，能溶解SiO₂生成Na₂SiO₃，F(xiàn)e₂O₃不溶于NaOH溶液，過濾得到的殘?jiān)鼮镕e₂O₃，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾后得到硅酸鈉晶體，濾液中含有部分硅酸鈉和NaOH，
（1）NaCl能溶于水，從NaCl溶液中得到NaCl晶體，可以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法；根據(jù)儀器用途選取合適的儀器；
（2）NaOH能和SiO₂反應(yīng)生成Na₂SiO₃和水；
（3）該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)、Al元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6．

解答 解：向海邊的石英砂（含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì)）中加入水，NaCl溶于水，F(xiàn)e₂O₃、SiO₂不溶于水，然后過濾，將難溶物研磨，然后加入NaOH溶液，SiO₂屬于酸性氧化物，能溶解SiO₂生成Na₂SiO₃，F(xiàn)e₂O₃不溶于NaOH溶液，過濾得到的殘?jiān)鼮镕e₂O₃，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾后得到硅酸鈉晶體，濾液中含有部分硅酸鈉和NaOH，
（1）NaCl能溶于水，從NaCl溶液中得到NaCl晶體，可以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法；蒸發(fā)時(shí)使用的儀器有盛放液體的蒸發(fā)皿、用于加熱的儀器酒精燈、盛放蒸發(fā)皿的帶鐵圈的鐵架臺(tái)，
故答案為：蒸發(fā)；蒸發(fā)皿、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)；
（2）NaOH能和SiO₂反應(yīng)生成Na₂SiO₃和水，離子反應(yīng)方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)、Al元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，
電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點(diǎn)，涉及基本操作、氧化還原反應(yīng)、離子方程式書寫、儀器的選取等知識(shí)點(diǎn)，明確基本操作方法、物質(zhì)之間的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的表示方法．