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某科研小组用高岭土（主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量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．滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂．（1）熔融时主要成分与纯碱的反应方程式（Al2O3与纯碱反应和SiO2与纯碱反应相似）为、．（2）最后沉淀物是,生成沉淀的离子方程式为．（3）净水剂的净水原理是．（4）实验室中常用的坩埚有瓷坩埚、铁坩埚和刚玉坩埚,本实验在熔融土样时应选用坩埚．

分类: 作业答案 • 2021-12-18 22:33:26

问题描述：

某科研小组用高岭土（主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量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．滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂．
（1）熔融时主要成分与纯碱的反应方程式（Al2O3与纯碱反应和SiO2与纯碱反应相似）为____________、____________．
（2）最后沉淀物是____________,生成沉淀的离子方程式为____________．
（3）净水剂的净水原理是____________．
（4）实验室中常用的坩埚有瓷坩埚、铁坩埚和刚玉坩埚,本实验在熔融土样时应选用____________坩埚．

答

（1）高岭土的主要成分是Al2O3和SiO2,与纯碱的反应,首先要知道SiO2和纯碱的反应,为：SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑（条件为高温,要注意写）,按题意,Al2O3与Na2CO3的反应与上述反应相似,则为Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑（条件也为高温）,注意此处Al2O3对应的盐为NaAlO2（参照Al2O3与NaOH的反应产物）
（2）滤液中的Na2SiO3和NaAlO2用盐酸酸化后,生成H2SiO3沉淀、AlCl3,反应为：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O,因此结论是：沉淀为H2SiO3,离子方程式为：SiO32-+2H+=H2SiO3↓
（3）净水剂当然就是AlCl3,其净水原理是：Al3++3H2O=（此处为可逆号）Al(OH)3（胶体）+3H+,Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮杂质.
（4）瓷坩埚中含SiO2,刚玉坩埚的成分为Al2O3,高温下都可以和Na2CO3反应,当然不能用来熔融土样,所以选铁坩埚,因为铁不与Na2CO3反应.