Question

4．硅鋼可用于制造變壓器的鐵芯，某化學興趣小組的同學為了驗證硅鋼（主要含有Fe、C、Si），設計了如圖的試驗流程（有些反應的部分反應物和生成物已省略）．
查閱資料：①Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；②單質硅不能與鹽酸反應，但能與氫氧化鈉溶液反應（Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₂+2H₂↑）；③紅棕色粉末E為一種含有鐵元素的氧化物．

根據以上信息，回答下列問題：
（1）固體A的成分為C、Si，濾液B中的金屬陽離子為Fe²⁺；
（2）寫出步驟③中加入 NaOH溶液的作用是除去固體A中的硅；
（3）在過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，若操作規(guī)范、裝置完好，發(fā)現濾液渾濁，應再過濾一次；
（4）寫出步驟⑦中發(fā)生反應的化學方程式3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據硅鋼成分以及與鹽酸反應情況解答；
（2）根據氫氧化鈉能與硅反應解答；
（3）根據過濾的操作分析；
（4）碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳寫化學方程式．

解答 解：（1）硅鋼中主要含有Fe、C、Si，只有Fe能與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵，故剩余的固體A的成分中含有C、Si，濾液B中的金屬陽離子為Fe²⁺；
（2）步驟③中加入 NaOH溶液是為了除去固體A中的硅；
（3）過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，若操作規(guī)范、裝置完好，發(fā)現濾液渾濁，應重新過濾一次；
（4）碳能和氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳；
故答案為：（1）C、Si；Fe²⁺；
（2）除去固體A中的硅；
（3）玻璃棒；再過濾一次；
（4）3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

點評 解答本題關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，再利用二者性質的不同進行分離．