Question

某科研小组，用含有少量的CaO和Fe₂O₃的高岭土（主要成分： Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）来研制新型净水剂，其实验方案如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即是净水剂。

（1）溶解时，主要成分与纯碱反应的化学方程式为（提示：①Al₂O₃与纯碱的反应和SiO₂与纯碱的反应相似，②NaAlO₂溶于水）：

①_______________________________________________________________。

②_______________________________________________________________。

（2）最后得到的沉淀物是____________，生成沉淀的离子方程式为____________________。

（3）实验室中常备的坩埚有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验熔融土样时应选用_____________坩埚。

Answer 1

解析：这是一道信息给予题，根据题示情境，其实验步骤可整理表示为：

                

（1）高岭土熔化时，其成分中的SiO₂和Al₂O₃与Na₂CO₃反应生成Na₂SiO₃和NaAlO₂。

（2）熔块加水使Na₂SiO₃和NaAlO₂溶解与其他杂质分离，在过滤后的滤液中加入盐酸则使Na₂SiO₃、NaAlO₂分别与过量的盐酸反应，生成H₄SiO₄沉淀和AlCl₃溶液，过滤得滤液即为净水剂。

（3）因为瓷坩埚中含有SiO₂，氧化铝坩埚主要成分是Al₂O₃，它们都能与Na₂CO₃在高温下发生反应，故熔融样品时只能用铁坩埚。

答案：

（2）H₄SiO₄  2H⁺++H₂O====H₄SiO₄↓

(3)铁