题目内容

某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,并含少量的CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)。其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤,弃去残渣,溶液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱反应相似):________________________,

 (2)最后的沉淀物是__________________________________,

写出生成该沉淀的离子方程式:_______________________________

 (3)实验中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融土样时,应选________坩埚。

 

【答案】

 

【解析】土样成分中的CaO、Fe2O3属于碱性氧化物,不与Na2CO3反应。SiO2和Na2CO3在高温下的反应与生产玻璃的反应相同。Al2O3属于两性氧化物,与Na2CO3反应时表现酸性氧化物的性质,生成NaAlO2和CO2

熔块加水后过滤所得的滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2,再加入盐酸时,发生如下反应:

H+AlO+H2O===Al(OH)3

Al(OH)3+3H===Al3+3H2O

2H+SiO===H2SiO3

所以,最后的沉淀物只有H2SiO3,没有Al(OH)3

瓷坩埚中含有的SiO2及氧化铝坩埚中的Al2O3在高温下都能与Na2CO3反应, 所以熔融土样时不能使用瓷坩埚和氧化铝坩埚,只能选用铁坩埚

 

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