Question

【題目】人們的日常生活離不開金屬，高科技新材料的開發和應用也需要金屬。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），設計了如圖的實驗流程（有些反應的部分反應物和生成物已省略）。

查閱資料發現：

常溫下，單質硅（Si）不能與鹽酸反應，但能與氫氧化鈉溶液反應（Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑）。

根據以上信息，回答下列問題：

（1）固體A的成分為 ，E的化學式為 。

（2）濾液B中的金屬陽離子為 。

（3）在過濾操作時，若發現濾液渾濁，應 。

（4）步驟⑤中發生的是化合反應，嘗試寫出其化學方程式 。

Answer 1

【答案】

（1）碳、硅 Fe2O3；

（2）Fe2+

（3）查找原因，處理后重新過濾

（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

試題分析：

（1）硅鋼中的鐵和鹽酸反應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，經過驗證，推導正確，所以A是碳、硅，E的化學式為：Fe2O3；

（2）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，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，若發現濾液渾濁，應查找原因，處理后重新過濾；

（4）步驟⑤中發生的是化合反應中，反應物是Fe（OH）2與氧氣和水，生成物是氫氧化鐵，化學方程式是：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。