Question

（8分）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）土样和纯碱混合均匀，加热熔融时，土样中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为：

①                                   ；②Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑。

（提示：NaAlO₂易溶于水并转化为Na[Al (OH)₄]）

（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）SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑（2）H4SiO4；2H＋＋SiO32－＋H2O＝H4SiO4↓（3）铁

【解析】这是一道信息给予题，根据题示情境分析：（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、Na[Al (OH)4]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。