Question

11．人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属．硅钢可用于制造变压器的铁芯，某化学兴趣小组的同学为了验证硅钢（主要含有Fe、C、Si），设计了如图的实验流程（有些反应的部分反应物和生成物已省略）．

查阅资料发现：常温下，单质硅（Si）不能与盐酸反应，但能与氢氧化钠溶液反应（Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑）．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）固体A的成分为碳、硅，E的化学式为Fe₂O₃；
（2）滤液B中的金属阳离子为Fe²⁺；
（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应查找原因，处理后重新过滤；
（4）步骤⑤中发生的是化合反应，尝试写出其化学方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 根据硅钢中的铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，所以滤液B是氯化亚铁，固体A中含有碳、硅，硅和氢氧化钠溶液反应会生成硅酸钠和氢气，所以黑色固体D是碳，氢氧化铁加热生成氧化铁和水，所以E是氧化铁，氧化铁和碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，然后将推出的物质进行验证即可．

解答 解：（1）硅钢中的铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，所以滤液B是氯化亚铁，固体A中含有碳、硅，硅和氢氧化钠溶液反应会生成硅酸钠和氢气，所以黑色固体D是碳，氢氧化铁加热生成氧化铁和水，所以E是氧化铁，氧化铁和碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，经过验证，推导正确，所以A是碳、硅，
E的化学式为：Fe₂O₃；
（2）硅钢中主要含有Fe、C、Si，只有Fe能与稀盐酸反应生成氯化亚铁，所以剩余的固体A的成分中含有C、Si，滤液B中的金属阳离子为Fe²⁺；
（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应查找原因，处理后重新过滤；
（4）步骤⑤中发生的是化合反应中，反应物是Fe（OH）₂与氧气和水，生成物是氢氧化铁，化学方程式是：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
故答案为：（1）碳、硅，Fe₂O₃；
（2）Fe²⁺；
（3）查找原因，处理后重新过滤；
（4）4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评 解答本题关键是要知道回收金属时，是利用排在盐中金属元素前面的金属把盐中的金属元素置换出来，为了反应完全，要加入过量的金属，固体中会混有置换出来的金属和过量的金属，再利用二者性质的不同进行分离．