Question

3．高纯二氧化硅可用来制造光纤．某稻壳灰的成分为：

组分	SiO2	C	Na2O	K2O	Al2O3	Fe2O3
质量分数	59.20	38.80	0.25	0.50	0.64	0.16

通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅．
（已知：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓）

请回答下列问题：
（1）根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有3类．
（2）步骤①中涉及SiO₂的离子反应方程式为SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）滤渣A的成分有Fe₂O₃填化学式）
（4）步骤②洗涤时，检验是否洗涤干净的方法是？：取最后一次洗涤滤液，加硝酸银溶液，若无沉淀产生，则说明洗涤干净
（5）步骤③反应的化学方程式为：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂；实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚和泥三角．

Answer 1

分析 稻壳灰用足量的氢氧化钠浸泡，过滤得A为硅酸钠溶液，硅酸钠溶液中加入盐酸生成硅酸沉淀，过滤、洗涤得滤渣B为硅酸，煅烧硅酸可得二氧化硅，
（1）二氧化硅为酸性氧化物，氧化钠、氧化钾、氧化铁为碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物；
（2）二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；
（3）氧化钠、氧化钾均能与水反应生成可溶性碱，氧化铝为两性氧化物能够与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐，二氧化硅 为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成可溶性硅酸钠，三氧化二铁与氢氧化钠不反应；
（4）硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水；
（5）依据灼烧固体实验选择合适装置．

解答 解：稻壳灰用足量的氢氧化钠浸泡，过滤得A为硅酸钠溶液，硅酸钠溶液中加入盐酸生成硅酸沉淀，过滤、洗涤得滤渣B为硅酸，煅烧硅酸可得二氧化硅，
（1）二氧化硅为酸性氧化物，氧化钠、氧化铁为碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物，所以最多涉及3中氧化物；
故答案为：3；
（2）二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）氧化钠、氧化钾均能与水反应生成可溶性碱，氧化铝为两性氧化物能够与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐，二氧化硅 为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成可溶性硅酸钠，三氧化二铁与氢氧化钠不反应，所以过滤剩余的滤渣为Fe₂O₃；
故答案为：Fe₂O₃；
（4）步骤②洗涤时，检验是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤滤液，加硝酸银溶液，若无沉淀产生，则说明洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤滤液，加硝酸银溶液，若无沉淀产生，则说明洗涤干净；
（5）硅酸不稳定受热易分解生成二氧化硅和水，方程式：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂，灼烧固体需要的仪器有：坩埚钳、酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角；
故答案为：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+SiO₂；坩埚；泥三角．

点评 本题考查了硅及其化合物性质，熟悉氧化物的分类，明确硅及其化合物性质是解题关键，题目难度中等．