Question

12．“材料“的發(fā)現(xiàn)和使用往往會(huì)極大地推動(dòng)生產(chǎn)、生活的發(fā)展，一些材料的出現(xiàn)甚至具有里程碑式劃時(shí)代的意義．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
Ⅰ．（1）石棉（CaMg₃Si₄O₁₂）是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其組成為CaO•3MgO•4SiO₂．
（2）高分子材料可以分成無(wú)機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料．[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m屬于無(wú)機(jī)高分子材料，是一種新型高效凈水劑，它廣泛應(yīng)用于生活用水和工業(yè)污水的處理，其中鐵元素的化合價(jià)為+3．
Ⅱ．高純二氧化硅可用來(lái)制造光纖．某稻殼灰的成分如下表：

組分	SiO2	C	Na2O	K2O	Al2O3	Fe2O3
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	59.20	38.80	0.25	0.50	0.64	0.61

通過(guò)如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)氧化物的性質(zhì)進(jìn)行分類，稻殼灰中涉及的氧化物的種類最多有3類，其中SiO₂為酸性氧化物（填氧化物的類別）
（2）濾渣A的成分有C和Fe₂O₃填化學(xué)式）
（3）步驟②洗滌沉淀的方法是向漏斗中加水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)2-3次
（4）步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O；實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟③用到的儀器有坩堝、泥三角、酒精燈、坩堝鉗和三腳架．

Answer 1

分析 I．（1）用氧化物的形式表示其組成，書(shū)寫(xiě)順序是：活潑金屬元素氧化物、較活潑金屬元素氧化物、二氧化硅、水；
（2）AlFe（OH）_nCl_6-n中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0；
II．稻殼灰用足量的氫氧化鈉浸泡，過(guò)濾得A為硅酸鈉溶液，濾渣A含有C以及氧化鐵，硅酸鈉溶液中加入鹽酸生成硅酸沉淀，過(guò)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）氧化鈉、氧化鉀均能與水反應(yīng)生成可溶性堿，氧化鋁為兩性氧化物能夠與強(qiáng)堿反應(yīng)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(yīng)生成可溶性硅酸鈉，三氧化二鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)；
（3）根據(jù)沉淀的洗滌方法來(lái)洗滌沉淀；
（4）硅酸受熱分解生成二氧化硅和水；依據(jù)灼燒固體實(shí)驗(yàn)選擇合適裝置．

解答 解：I．（1）石棉（CaMg₃Si₄O₁₂）是常用的耐火材料，用氧化物的形式表示其組成，書(shū)寫(xiě)順序是：活潑金屬元素氧化物、較活潑金屬元素氧化物、二氧化硅、水，所以為CaO•3MgO•4SiO₂，
故答案為：CaO•3MgO•4SiO₂；
（2）化合物中鋁元素顯+3價(jià)，氫氧根為-1價(jià)，各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，故鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)；
故答案為：+3；
II．稻殼灰用足量的氫氧化鈉浸泡，過(guò)濾得A為硅酸鈉溶液，濾渣A含有C以及氧化鐵，硅酸鈉溶液中加入鹽酸生成硅酸沉淀，過(guò)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；酸性氧化物；
（2）氧化鈉、氧化鉀均能與水反應(yīng)生成可溶性堿，氧化鋁為兩性氧化物能夠與強(qiáng)堿反應(yīng)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(yīng)生成可溶性硅酸鈉，三氧化二鐵、碳與氫氧化鈉不反應(yīng)，所以過(guò)濾剩余的濾渣為C和Fe₂O₃；
故答案為：C和Fe₂O₃；
（3）沉淀的洗滌方法：向漏斗中加水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)2-3次，
故答案為：向漏斗中加水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)2-3次；
（4）硅酸不穩(wěn)定受熱易分解生成二氧化硅和水，其反應(yīng)方程式為：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O；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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O；坩堝鉗；三腳架．

點(diǎn)評(píng) 本題以硅及其化合物性質(zhì)為載體考查物質(zhì)的制備以及分離提純，側(cè)重于學(xué)生分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�解答本題時(shí)注意熟悉氧化物的分類，明確硅及其化合物性質(zhì)，題目難度中等．