無機物質(知識)の問題
二酸化ケイ素 を水酸化ナトリウム とともに加熱して融解すると、ケイ酸ナトリウム が得られる。このケイ酸ナトリウムに水を加えて加熱すると、無色透明で粘性の大きい液体が得られる。この液体を何というか。
この問題で使うもの
- 炭素・ケイ素とその化合物(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(13 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「炭素・ケイ素とその化合物」のうち、二酸化ケイ素からつくられるケイ素の化合物の製法の流れ(二酸化ケイ素 → ケイ酸ナトリウム → ? → ケイ酸 → シリカゲル)を思い出そう。
ヒント 2
ケイ酸ナトリウムに水を加えて加熱すると、粘り気のある液体になる。この液体は、名前に「ガラス」という語を含む。
ヒント 3
この液体に塩酸を加えるとケイ酸が得られ、それを乾燥させるとシリカゲルになる。シリカゲルの一つ手前の、さらにもう一つ手前の物質の名前を答えればよい。
答えと解説
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水ガラス
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解説を読む
技能「炭素・ケイ素とその化合物」のうち、ケイ素の化合物の製法の流れを思い出す。
1. 二酸化ケイ素は酸性酸化物なので、塩基である水酸化ナトリウムとともに加熱して融解すると反応し、ケイ酸ナトリウムができる。
2. ケイ酸ナトリウムに水を加えて加熱すると、粘性の大きい液体になる。これを 水ガラス という。
なお、似た物質との違いは次のとおりである。
- 水ガラスに塩酸を加えると、白色ゲル状のケイ酸 が沈殿する。
- このケイ酸を加熱して乾燥させたものが シリカゲル で、多孔質で表面積が大きく、乾燥剤や吸着剤に使われる。
したがって、問われている液体は水ガラスである。
別解
ケイ酸ナトリウム Na2SiO3 に水を加えて加熱すると、無色透明で粘性の大きい液体の水ガラスが得られる。これに塩酸などを加えるとケイ酸 H2SiO3 が生じ、さらにシリカゲルが得られる。