Question

3．高純二氧化硅可用來制造光纖．某稻殼灰的成分為：

組分	SiO2	C	Na2O	K2O	Al2O3	Fe2O3
質(zhì)量分數(shù)	59.20	38.80	0.25	0.50	0.64	0.16

通過如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅．
（已知：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓）

請回答下列問題：
（1）根據(jù)氧化物的性質(zhì)進行分類，稻殼灰中涉及的氧化物最多有3類．
（2）步驟①中涉及SiO₂的離子反應方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）濾渣A的成分有Fe₂O₃填化學式）
（4）步驟②洗滌時，檢驗是否洗滌干凈的方法是？：取最后一次洗滌濾液，加硝酸銀溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌干凈
（5）步驟③反應的化學方程式為：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂；實驗室進行步驟③用到的儀器有坩堝鉗、酒精燈、三腳架、坩堝和泥三角．

Answer 1

分析 稻殼灰用足量的氫氧化鈉浸泡，過濾得A為硅酸鈉溶液，硅酸鈉溶液中加入鹽酸生成硅酸沉淀，過濾、洗滌得濾渣B為硅酸，煅燒硅酸可得二氧化硅，
（1）二氧化硅為酸性氧化物，氧化鈉、氧化鉀、氧化鐵為堿性氧化物，氧化鋁為兩性氧化物；
（2）二氧化硅為酸性氧化物，與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水；
（3）氧化鈉、氧化鉀均能與水反應生成可溶性堿，氧化鋁為兩性氧化物能夠與強堿反應生成可溶性偏鋁酸鹽，二氧化硅 為酸性氧化物與氫氧化鈉反應生成可溶性硅酸鈉，三氧化二鐵與氫氧化鈉不反應；
（4）硅酸不穩(wěn)定受熱易分解生成二氧化硅和水；
（5）依據(jù)灼燒固體實驗選擇合適裝置．

解答 解：稻殼灰用足量的氫氧化鈉浸泡，過濾得A為硅酸鈉溶液，硅酸鈉溶液中加入鹽酸生成硅酸沉淀，過濾、洗滌得濾渣B為硅酸，煅燒硅酸可得二氧化硅，
（1）二氧化硅為酸性氧化物，氧化鈉、氧化鐵為堿性氧化物，氧化鋁為兩性氧化物，所以最多涉及3中氧化物；
故答案為：3；
（2）二氧化硅為酸性氧化物，與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水，離子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）氧化鈉、氧化鉀均能與水反應生成可溶性堿，氧化鋁為兩性氧化物能夠與強堿反應生成可溶性偏鋁酸鹽，二氧化硅 為酸性氧化物與氫氧化鈉反應生成可溶性硅酸鈉，三氧化二鐵與氫氧化鈉不反應，所以過濾剩余的濾渣為Fe₂O₃；
故答案為：Fe₂O₃；
（4）步驟②洗滌時，檢驗是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌濾液，加硝酸銀溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌濾液，加硝酸銀溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則說明洗滌干凈；
（5）硅酸不穩(wěn)定受熱易分解生成二氧化硅和水，方程式：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂，灼燒固體需要的儀器有：坩堝鉗、酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角；
故答案為：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂；坩堝；泥三角．

點評 本題考查了硅及其化合物性質(zhì)，熟悉氧化物的分類，明確硅及其化合物性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．