Question

11．人們的日常生活離不開金屬，高科技新材料的開發(fā)和應(yīng)用也需要金屬．硅鋼可用于制造變壓器的鐵芯，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了驗證硅鋼（主要含有Fe、C、Si），設(shè)計了如圖的實驗流程（有些反應(yīng)的部分反應(yīng)物和生成物已省略）．

查閱資料發(fā)現(xiàn)：常溫下，單質(zhì)硅（Si）不能與鹽酸反應(yīng)，但能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)（Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑）．
根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）固體A的成分為碳、硅，E的化學(xué)式為Fe₂O₃；
（2）濾液B中的金屬陽離子為Fe²⁺；
（3）在過濾操作時，若發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，應(yīng)查找原因，處理后重新過濾；
（4）步驟⑤中發(fā)生的是化合反應(yīng)，嘗試寫出其化學(xué)方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 根據(jù)硅鋼中的鐵和鹽酸反應(yīng)會生成氯化亞鐵和氫氣，所以濾液B是氯化亞鐵，固體A中含有碳、硅，硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)會生成硅酸鈉和氫氣，所以黑色固體D是碳，氫氧化鐵加熱生成氧化鐵和水，所以E是氧化鐵，氧化鐵和碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，然后將推出的物質(zhì)進(jìn)行驗證即可．

解答 解：（1）硅鋼中的鐵和鹽酸反應(yīng)會生成氯化亞鐵和氫氣，所以濾液B是氯化亞鐵，固體A中含有碳、硅，硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)會生成硅酸鈉和氫氣，所以黑色固體D是碳，氫氧化鐵加熱生成氧化鐵和水，所以E是氧化鐵，氧化鐵和碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，經(jīng)過驗證，推導(dǎo)正確，所以A是碳、硅，
E的化學(xué)式為：Fe₂O₃；
（2）硅鋼中主要含有Fe、C、Si，只有Fe能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，所以剩余的固體A的成分中含有C、Si，濾液B中的金屬陽離子為Fe²⁺；
（3）在過濾操作時，若發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，應(yīng)查找原因，處理后重新過濾；
（4）步驟⑤中發(fā)生的是化合反應(yīng)中，反應(yīng)物是Fe（OH）₂與氧氣和水，生成物是氫氧化鐵，化學(xué)方程式是：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
故答案為：（1）碳、硅，F(xiàn)e₂O₃；
（2）Fe²⁺；
（3）查找原因，處理后重新過濾；
（4）4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

點評 解答本題關(guān)鍵是要知道回收金屬時，是利用排在鹽中金屬元素前面的金屬把鹽中的金屬元素置換出來，為了反應(yīng)完全，要加入過量的金屬，固體中會混有置換出來的金屬和過量的金屬，再利用二者性質(zhì)的不同進(jìn)行分離．