煤矸石是煤矿在洗煤和选煤过程中大量排出的固体废弃物，其造成的环境污染问题愈来愈严重．某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究：
[资料检索]
①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及少量铁的氧化物．
②聚合氯化铝（[Al2（OH）nCl6-n]m?（1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC）是一种新型、高效絮凝剂和净水剂．
[探究思路]用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝．
[探究实验]
[交流讨论]
（1）向反应器中加入混合酸（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是______．
（2）反应器装置如右图，三颈烧瓶上长导管的作用是______．
（3）实验流程中残渣2的主要成分可能是______，请设计一个实验来证明你的结论（填“操作”、“现象”）：______．
（4）要想从PAC的澄清稀溶液获得聚合氯化铝，应采取的实验操作是______，得到PAC粗产品中可能含有杂质离子是______．
网友回答
解：（1）氧化铝以及铁的氧化物可以和酸发生反应，但是二氧化硅和盐酸不反应将煤矸石中的Al2O3、及少量铁的氧化物转化为盐，不与SiO2反应，向反应器中加入混合酸（20%的硫酸和盐酸）酸浸，其目的是将煤矸石中的Al2O3、及少量铁的氧化物转化为盐，与SiO2分离，
故