徐小健

摘要： 通过对硅酸钠溶液与盐酸反应的最佳实验操作方法以及硅酸钠溶液和二氧化碳反应生成硅酸凝胶实验的探究，得出制备硅酸凝胶的几种可行的实验方法，以及硅酸钠溶液与二氧化碳反应所生成的钠盐种类。

关键词： 硅酸钠溶液； 二氧化碳； 硅酸凝胶； 实验探究

文章编号： 1005-6629（2018）4-0072-03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

人教版教材《化学1》第四章第一节中设计了硅酸钠溶液与盐酸反应制取硅酸胶体的实验，其内容为：“在试管中加入3～5mL Na2SiO3溶液（饱和Na2SiO3溶液按1∶2或1∶3的体积比用水稀释），滴入1～2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止，静置。[1]”教材中的实验并未提到盐酸的浓度，如果温度较低时按照教材中的实验方案进行实验需等待较长时间，甚至还需要水浴加热。此外，由于硅酸的酸性比碳酸还弱，那么Na2SiO3溶液能不能与CO2反应？能不能也产生凝胶状的硅酸？反应生成什么钠盐？为弄清楚这些问题，特对Na2SiO3溶液与酸反应的情况做如下探究。

1 硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸凝胶的实验研究

硅酸在不同的浓度、温度和pH下，以不同的程度缩水聚合成各式硅酸，其结构有开链的，有环状的，也有立体网状的。其通式是xSiO2·yH2O。通常将硅酸写成H2SiO3只是笼统地代表所有硅酸而已。形成硅酸凝胶不仅与溶胶的聚合度有关，也与其交联度有关，一般来说在各种硅酸中H2O与SiO2的比值越小，其交联度和聚合度就越大，即越容易凝聚[2]。选用什么浓度的溶液进行实验比较合适呢？……