Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途，

（1）焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为       ；铝的化合物明矾可用于净水，其原理用离子方程式解释为            。

（2）硅藻遗骸中主要成分是Al₂O₃、SiO₂和Fe₂O₃。从中获取Al（OH）₃的过程如下：

步骤I：取适量硅藻遗骸用70%H₂SO₄浸泡；

步骤II：向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤；

步骤III：向上述滤液中通入过量CO₂过滤得到Al（OH）₃。

①用70%H₂SO₄浸取硅藻遗骸的目的是         。

②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为       ；

③步骤III中能否用HCl代替CO₂？      （填“能”或“不能”）；该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为        ；向该滤液中滴加少量NaOH溶液，则     填（“变大”、“变小”或“不变”）

（3）Al（OH）₃可用作阻热材料，试从Al（OH）₃的化学性质角度分析其原因         。

Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途，
（1）焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为      ；铝的化合物明矾可用于净水，其原理用离子方程式解释为           。
（2）硅藻遗骸中主要成分是Al₂O₃、SiO₂和Fe₂O₃。从中获取Al（OH）₃的过程如下：
步骤I：取适量硅藻遗骸用70%H₂SO₄浸泡；
步骤II：向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤；
步骤III：向上述滤液中通入过量CO₂过滤得到Al（OH）₃。
①用70%H₂SO₄浸取硅藻遗骸的目的是        。
②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为      ；
③步骤III中能否用HCl代替CO₂？     （填“能”或“不能”）；该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为       ；向该滤液中滴加少量NaOH溶液，则    填（“变大”、“变小”或“不变”）
（3）Al（OH）₃可用作阻热材料，试从Al（OH）₃的化学性质角度分析其原因        。

(1)制备相同物质的量的Al(OH)₃消耗酸和碱最少的方案是______________(填序号)；按此方案，每制备1 mol Al(OH)₃，理论上至少消耗H₂SO₄____________mol，NaOH_______________mol。

(2)有同学按课本方案3进行试验，将铝粉(未被氧化)以1∶3质量比分别溶于酸、碱溶液中，结果发现不但耗酸量和耗碱量都大于理论用量，且生成的Al(OH)₃也大大减少，你认为产生此结果的原因可能是________________________________________________。

(3)该同学根据方案3中Al全部转入Al(OH)₃，溶液中只有Na₂SO₄这一事实，设计了不用天平，只用量筒就可使Al完全转化为Al(OH)₃，且酸碱的利用率达到最大的方案，请你分析该同学所取NaOH溶液和H₂SO₄溶液中溶质的物质的量之比为________________；所加Al粉的量为________________(填“少量”或“过量”)；请你写出后续实验步骤________________。