Question

2．如圖是初中化學中常見物質間的轉化關系，其中甲、乙為氣態單質，丙為固態單質；A、B、C均為氧化物，常溫下B為液態．化合物D的水溶液呈淺綠色．

（1）寫出有關物質的化學式：XCH₄；
（2）指出反應④在生產實際中的應用工業煉鐵：（舉一例說明）；
（3）寫出下列反應的化學方程式：④3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂（Fe₃O₄等亦可）．⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑（H₂SO₄亦可）．

Answer 1

分析 根據A、B、C均為氧化物，常溫下B為液態，化合物D的水溶液呈淺綠色和框圖中轉化，D中含有Fe²⁺離子，因為甲、乙為氣態單質，丙為固態單質，則丙為鐵，甲為氫氣，Z為酸；氧化物A能夠和Y反應產生單質鐵，因此A是一氧化碳，Y為鐵的氧化物，C為二氧化碳；一氧化碳和乙點燃產生二氧化碳，因此乙為氧氣；X和氧氣點燃產生二氧化碳和水，因此X中含有碳元素和氫元素，可以是甲烷．然后將推出的各種物質代入轉化關系中驗證即可．

解答 解：（1）化合物D的水溶液呈淺綠色和框圖中轉化，D中含有Fe²⁺離子，因為甲、乙為氣態單質，丙為固態單質，則丙為鐵，甲為氫氣，Z為酸；氧化物A能夠和Y反應產生單質鐵，因此A是一氧化碳，Y為鐵的氧化物，C為二氧化碳；一氧化碳和乙點燃產生二氧化碳，因此乙為氧氣；X和氧氣點燃產生二氧化碳和水，因此X中含有碳元素和氫元素，可以是甲烷；
（2）因反應④是CO還原鐵的氧化物的反應產生鐵，可用于工業上冶煉（生）鐵；
（3）根據轉化可知反應④煉鐵的原理，可以是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ （Fe₃O₄等亦可）；
⑤是鐵和酸反應制氫氣，可以為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ （H₂SO₄亦可）；
故答案為：（1）CH₄； （2）工業煉鐵；  （3）④）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ （Fe₃O₄等亦可）；⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ （H₂SO₄亦可）．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，最后將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可．