Question

19．某學(xué)習(xí)興趣小組想利用高嶺土（其主要成分是Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O）制備新型的凈水劑．實(shí)驗(yàn)流程如圖：

其中濾液C就是欲制備的凈水劑．試完成下列問題：
（1）寫出混合物A、B，濾液C、沉淀D的主要成分：ANaAlO₂和Na₂SiO₃；BAlCl₃和H₂SiO₃；CAlCl₃；DH₂SiO₃．
（2）寫出高嶺土與純堿加熱熔融的兩個(gè)化學(xué)方程式：Na₂CO₃+Al₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑、Na₂CO₃+SiO₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑
（3）該實(shí)驗(yàn)中，熔融高嶺土、純堿的混合物可以選用的坩堝有D．
A．玻璃坩堝  B．瓷坩堝  C．氧化鋁坩堝 D．鐵坩堝．

Answer 1

分析 本題探究的是利用高嶺土[其主要成分是Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O]和純堿為原料制新型凈水劑的流程，根據(jù)流程可知混合物在加熱熔融的過程中生成了硅酸鈉和偏鋁酸鈉，加水溶解后過濾除去不溶物，濾液中加足量鹽酸得到沉淀硅酸，過濾后的溶液中含AlCl₃，
（1）由分析可知，A是純堿與Al₂O₃和SiO₂在熔融狀態(tài)生成的產(chǎn)物，A加水溶解過濾除去不溶物后得到A中可溶性鹽溶液的混合物，滴加過量鹽酸后會(huì)生成硅酸沉淀和氯化鋁溶液；
（2）根據(jù)題目所提示的信息及結(jié)合硅酸鹽工業(yè)理論，書寫化學(xué)方程式；
（3）所選擇的儀器不能和熔融高嶺土及純堿試樣發(fā)生反應(yīng)．

解答 解：（1）氧化鋁和二氧化硅在高溫熔融狀態(tài)下與純堿反應(yīng)生成A成分為硅酸鈉和偏鋁酸鈉，A中加水溶解并過濾后得到的主要是硅酸鈉與偏鋁酸鈉的混合液，A為NaAlO₂和Na₂SiO₃ ，滴加過量鹽酸會(huì)生成硅酸沉淀和氯化鋁溶液，B為AlCl₃和H₂SiO₃的混合物，過濾后的不溶物沉淀D為H₂SiO₃，濾液C為AlCl₃溶液，
故答案為：NaAlO₂和Na₂SiO₃；AlCl₃和H₂SiO₃；AlCl₃；H₂SiO₃；
（2）氧化鋁以及二氧化硅與碳酸鈉的反應(yīng)為：Na₂CO₃+Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑、Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑，
故答案為：Na₂CO₃+Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑、Na₂CO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑；      
（3）瓷坩堝、玻璃坩堝的成分中含有二氧化硅，能和純堿發(fā)生反應(yīng)，氧化鋁坩堝也能和純堿發(fā)生反應(yīng)，在加熱時(shí)反應(yīng)易使坩堝炸裂，則應(yīng)選擇鐵坩堝，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查含硅元素的化合物的性質(zhì)，主要是硅及其化合物性質(zhì)和轉(zhuǎn)化的分析判斷，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，題目難度中等．