制备硅酸的试验研究

1、制备硅酸的实验研究一、实验方法制备硅酸溶胶向盛有适量1mol L稀盐酸的试管里,逐滴参加适量饱和硅酸钠溶液,用力振荡,即得到无色透 明硅酸溶胶.制备硅酸凝胶向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,逐滴参加几滴浓盐酸,振荡,静置, 即得到无色透明果冻状硅酸凝胶.向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里, 慢慢通入二氧化碳或二氧化硫气体, 一会儿可得到无色透明 果冻状硅酸凝胶.向试管里注入半试管水,通1min2min二氧化硫气体,直至饱和,配成亚硫酸溶液备用.向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色,然后逐滴参加亚硫酸,振荡,待红色消失或接近消失时,迅速形成透明果冻状硅酸凝胶.向盛有少量饱

2、和硅酸钠溶液的试管里,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色,然后逐滴参加稀盐酸,振荡,至红色退到接近无色时,静置一会儿,即形成透明的硅酸凝胶.向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,参加氯化铵的浓溶液,可以立即得到白色的硅酸凝胶.向盛有少量饱和硅酸钠的试管里,参加氯化铝的浓溶液,可以立即得到白色的硅酸沉淀.试管里盛有少量饱和碳酸氢钠溶液, 滴入几滴酚酞试液作指示剂, 溶液呈无色, 然后逐滴参加硅酸 钠溶液至混合液呈红色,同样析出硅酸沉淀.3有关化学反响方程式 ?Na2SiO3+2HCI=HSiO3 J + 2NaCINa2SiO3+2CO+H2O=HSiO3 J +NahCONQSiO3+2SQ+H2O=H

3、SiQ J +Na2SONa2SiO3+2CH3COOH=2HSiO3J+2CH3COONaNSiO3+2NHCI+2H2O=HSiO3 J + 2NH H 2O+2NaCI3Na2SiO3+2AICI 3+6H2O=3H2SiO3 J +6NaCINa2SiO3+2NaHCO3=2HSiO3J+2Na2CO3二、实验研究 10 121.硅酸是二元弱酸Ki= 2X10 , K2= 1X10 ,酸性比碳酸还要弱.在可溶性的硅酸?盐硅酸钠、硅酸钾溶液里参加强酸盐酸、硫酸等可得到硅酸.制备硅酸的反响比拟复杂,反响先生成 正硅酸HSiO4,然后转化为硅酸溶胶,假设硅酸溶胶浓度大,可在一定条件下转化为硅

4、酸凝胶.硅酸 脱水可生成焦硅酸HHSi 2O7及其他多硅酸.将硅酸凝胶脱水加热,可得到白色透明的多孔性固体硅胶.硅胶对极性物质有较强的吸附作用,常用作枯燥剂和吸附剂,也可作为催化剂的载体.2 硅酸钠与盐酸反响可能出现三种情况：1形成稳定的溶胶；2形成不稳定的溶胶；3生成凝胶沉淀.在实验过程中溶液的浓度、温度、反响混合溶液的酸碱度pH、试剂添加的顺序等,对产物都有很大的影响.3 反响混合溶液的酸碱度pH对产物的影响都很大,经实验研究有以下规律：1 当混合溶液的pH为35时,可得到是室温下稳定的硅酸溶胶；加热该硅酸溶胶也不易凝聚,难以形成硅酸凝胶. 如果再缓慢继续向该溶液里参加硅酸钠溶液,当pH调

5、到约为89时,那么有白色胶状硅酸凝胶沉淀.2当混合溶液的pH为67时,可以得到不稳定的硅酸溶胶.用这种硅酸溶胶做丁达尔胶体实 验,现象很明显.将该硅酸胶体稍稍加热,就会立即得到白色胶状硅酸凝胶沉淀.3当混合溶液的pH为89时,迅速生成稳定的硅酸溶胶,这种溶胶迅速凝聚,很快将整个混 合物凝结成一种果冻的胶状物质.4 硅酸钠是强碱弱酸盐,它能与强酸盐酸、硫酸、H2SO, H2CQ等反响,生成酸性更弱的硅酸.硅酸钠溶液显强碱性,它也能与显酸性的盐NHCL,A LCL3等溶液发生水解反响,生成硅酸沉淀.硅酸钠、碳酸氢钠溶液都显碱性,它们之间也能反响生成硅酸沉淀,这是由于硅酸钠溶液里的SiO32只能水解

6、,而碳酸氢钠里的 HCO既能水解又能电离：SiO3 2 一 + H2O= HSiO3+ OH?KH= 1 0X1 02HSQ3+ H2O= HaSiOs + OH一 3KH = 5 0X10HCO 一 + HO= H2CO + OH一 8KH = 2 3X10一 + 2-HCO + HO= HsO + CQKz= 5. 6X1 0硅酸根离子的水解程度比碳酸氢根的水解程度大得多,硅酸根水解生成的氢氧 根离子抑制了碳酸氢根的水解,迫使碳酸氢根电离,从而促进了硅酸钠和碳酸氢钠 溶液反响,生成了硅酸沉淀.5在制备硅酸溶胶、凝胶时可以不断准确限制好溶液的酸碱度pH,以生成溶胶或生成硅酸凝胶.通常是先制备稳定的硅酸溶胶pH为35,再逐滴参加少量硅酸钠溶液,制备不稳定的硅酸胶体pH为67,稍稍加热,或再参加几滴硅酸钠溶液,就会立即转化为硅酸溶胶.假设要制备硅酸凝胶,可在硅酸钠溶液里加 1滴2滴酚酞溶