Question

白炭黑（SiO₂?H₂O）廣泛用于橡膠、涂料、印刷等行業(yè)，可用蛇紋石（主要成分為3MgO?2SiO₂?2H₂O）來(lái)制取，其主要工藝流程如圖：

（1）蛇紋石用鹽酸浸取后的濾渣再用氫氧化鈉溶液浸取，兩次浸取過(guò)程中消耗鹽酸和氫氧化鈉溶液中HC1與NaOH的物質(zhì)的量之比為

 

．（不考慮其他成分與酸、堿的反應(yīng)）
（2）上述流程中需多次過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)使用的玻璃儀器有

 

，過(guò)濾1得到的濾液的主要成分是

 

．
（3）沉淀時(shí)加入氯化鈉溶液的作用可能是

 

．
（4）洗滌時(shí)，如何證明產(chǎn)品已洗滌干凈？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）氧化鎂和鹽酸之間發(fā)生反應(yīng)，二氧化硅可以和氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)；
（2）根據(jù)過(guò)濾需要的儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)來(lái)回答，硅酸鈉可以和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀；
（3）根據(jù)硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸鈉和氯化鈉來(lái)回答判斷；
（4）可以檢驗(yàn)是否存在氯離子來(lái)檢驗(yàn)是否洗滌干凈．

解答： 解：（1）蛇紋石3MgO?2SiO₂?2H₂O中，3mol氧化鎂和6mol鹽酸之間發(fā)生反應(yīng)，2mol二氧化硅可以和4mol氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)，所以?xún)纱谓�取過(guò)程中消耗鹽酸和氫氧化鈉溶液中HC1與NaOH的物質(zhì)的量之比為3：2，故答案為：3：2；
（2）過(guò)濾需要的儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)，硅酸鈉可以和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀，所以過(guò)濾1得到的濾液的主要成分是硅酸鈉，故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；硅酸鈉；
（3）硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸鈉和氯化鈉，加入氯化鈉的作用是防止生成硅酸膠體，故答案為：防止生成硅酸膠體；
（4）可以檢驗(yàn)是否存在氯離子來(lái)檢驗(yàn)是否洗滌干凈，具體方法是：取少許最后一次洗滌液，滴加2-3滴硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈，故答案為：取少許最后一次洗滌液，滴加2-3滴硝酸銀溶液，弱無(wú)白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合能力，難度不大．