Question

某科研小組，用含有少量的CaO和Fe₂O₃的高嶺土（主要成分：Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）來研制新型凈水劑，其實驗方案如下：將土樣和純堿混合均勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過濾棄去殘渣，濾液用鹽酸酸化，經(jīng)過濾，分別得到沉淀和溶液，溶液即是凈水劑。

（1）土樣和純堿混合均勻，加熱熔融時，土樣中的主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

①                                   ；②Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑。

（提示：NaAlO₂易溶于水并轉(zhuǎn)化為Na[Al (OH)₄]）

（2）最后得到的沉淀物是         ，生成沉淀的離子方程式為                     。

（3）實驗室中常備的坩堝有瓷坩堝，氧化鋁坩堝和鐵坩堝，本實驗熔融土樣時應(yīng)選用       坩堝。

Answer 1

（1）SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑（2）H₄SiO₄；2H^＋＋SiO₃^2－＋H₂O＝H₄SiO₄↓（3）鐵

解析:

這是一道信息給予題，根據(jù)題示情境分析：（1）高嶺土熔化時，其成分中的SiO₂和Al₂O₃與Na₂CO₃反應(yīng)生成Na₂SiO₃和NaAlO₂。（2）熔塊加水使Na₂SiO₃和NaAlO₂溶解與其他雜質(zhì)分離，在過濾后的濾液中加入鹽酸則使Na₂SiO₃、Na[Al (OH)₄]分別與過量的鹽酸反應(yīng)，生成H₄SiO₄沉淀和AlCl₃溶液，過濾得濾液即為凈水劑。（3）因為瓷坩堝中含有SiO₂，氧化鋁坩堝主要成分是Al₂O₃，它們都能與Na₂CO₃在高溫下發(fā)生反應(yīng)，故熔融樣品時只能用鐵坩堝。