Question

【題目】分子篩（又稱為沸石，主要成分為水和硅鋁酸鈉）可作為催化劑或吸附劑等，以高嶺[主要成分為Al2Si2O5（OH）4]、燒堿等為主要原料生產分子篩的工藝流程如下：

（1）步驟①所得燒渣中主要含有兩種固體氧化物，一種是SiO2，其中硅元素的化合價是_____；另一種氧化物的化學式是____________。

（2）步驟2加入NaOH溶液前需將燒渣粉碎，其目的是________。

（3）步驟②和③均涉及的操作是__________，實驗室進行此操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、______。

（4）步驟③發生的反應之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2氣體反應生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氫鈉，該反應的化學方程式為____________。

（5）上述流程中可以循環利用的物質（水除外）是________________________。

Answer 1

【答案】+4 Al2O3 增大反應物之間的接觸面積，使反應更充分 過濾 漏斗 二氧化碳

【解析】

（1）氧元素通常為-2價，設硅元素的化合價是x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：x+（-2）×2=0，x=+4；

根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Al、Si、O、H，生成物含有兩種固體氧化物，氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素為氧元素的化合物，其中一種固體氧化物為SiO2，故另一種固體氧化物應含鋁元素，應是Al2O3；

（2）將燒渣粉碎，可以增大反應物之間的接觸面積，使反應更充分；

（3）步驟②和③均實現了固液分離，故涉及的操作是過濾；

過濾需要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；

（4）步驟③發生的反應之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2氣體反應生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氫鈉，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Na、Si、O、C，生成物中含H、Si、O，Na、C，故水參與了反應，該反應的化學方程式為：；

（5）由圖可知，上述流程中，二氧化碳既是反應物，又是生成物，可以循環利用。