Question

15．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)
①氫氧化亞鐵是一種白色固體．
②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的成分為碳和硅，濾液B中的陽離子為Fe²⁺、H⁺；
（2）寫出步驟⑦中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為置換反應(yīng)；
（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，該反應(yīng)實驗現(xiàn)象為固體逐漸由白色變成紅褐色．

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是氯化亞鐵和鹽酸的混合物，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是氯化亞鐵和鹽酸的混合物，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，濾液B中的陽離子為：Fe²⁺、H⁺；
（2）步驟⑦中發(fā)生復(fù)燃反應(yīng)是碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為置換反應(yīng)；
（3）在過濾操作時，若發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，應(yīng)查找原因，處理后重新過濾；
（4）步驟⑤中發(fā)生的是化合反應(yīng)中，反應(yīng)物是Fe（OH）₂與氧氣和水，生成物是氫氧化鐵，化學(xué)方程式是：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，該反應(yīng)實驗現(xiàn)象為：固體逐漸由白色變成紅褐色．
故答案為：（1）碳、硅，F(xiàn)e²⁺、H⁺；
（2）3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑，置換反應(yīng)；
（3）查找原因，處理后重新過濾；
（4）4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，固體逐漸由白色變成紅褐色．

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．