Question

硅膠和石英的主要成分都是SiO₂，前者是結構疏松的SiO₂，后者是結構致密的SiO₂。二者成分相同，結構不同，化學性質相同，物理性質上表現出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經歷以下三步，試寫出每步反應的化學方程式（是離子反應的，寫出離子方程式）。

    （1）用NaOH（aq）溶解石英：_________________。

    （2）過濾，向濾液中加入鹽酸，至沉淀不再產生：_________________。

    （3）微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：_________________。

    寫出硅膠的一種用途：_________________。

Answer 1

解析：（1）石英主要成分是酸性氧化物SiO₂，與堿反應生成鹽和水：

    2NaOH＋SiO₂══Na₂SiO₃＋H₂O

    （2）過濾，除去石英中的雜質，得濾液為Na₂SiO₃（aq），硅酸是弱酸，Na₂SiO₃與鹽酸發生復分解反應：

    Na₂SiO₃＋2HCl══2NaCl＋H₂SiO₃↓

    （3）微熱，H₂SiO₃（aq）濃縮，H₂SiO₃聚合為膠體，加熱硅酸溶膠脫水，生成多孔硅膠：

    H₂SiO₃H₂O↑＋SiO₂

    硅膠的主要用途有兩個：作干燥劑或作催化劑的載體。

    硅膠的制備過程：

    石英（SiO₂）Na₂SiO₃+H₂SiO₃硅膠（SiO₂）

答案：（1）2OH^－＋SiO₂══＋H₂O

    （2）＋2H^＋══H₂SiO₃↓

    （3）H₂SiO₃H₂O↑＋SiO₂?干燥劑（或“催化劑載體”）