Question

14．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），设计了如图的试验流程（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═Na₂SiO₂+2H₂↑）．

根据以上信息，回答下列问题：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称为过滤，硅钢样品反应前须粉碎目的是增大反应物的接触面积；
（2）滤液B中的溶质为FeCl₂、HCl；
（3）写出步骤⑦中发生反应的化学方程式3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑；其基本反应类型为置换反应；
（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 （1）根据过滤的操作分析；
（2）根据硅钢成分以及与盐酸反应情况解答；
（3）碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳写化学方程式，判断反应类型；
（4）根据Fe（OH）₂在空气中与氧气和水反应写化学方程式．

解答 解：（1）操作Ⅰ、Ⅱ是将固体和液体的分离，因此是过滤；硅钢样品反应前须粉碎可以增大反应物的接触面积；
（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，故剩余的固体A的成分中含有C、Si，滤液B中含有氯化亚铁及过量的盐酸；
（3）根据碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式为3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（4）反应物是Fe（OH）₂与氧气和水，写在等号的左边，生成物是氢氧化铁写在等号的右边，用观察法配平即可，所以反应的化学方程式是：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
故答案为：（1）过滤；增大反应物的接触面积；
（2）FeCl₂、HCl；
（3）3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑；置换反应；
   （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．