Question

3．如圖表示某些物質間轉化關系．A、D為固體且組成元素相同，A為紫黑色；X、F為液體且組成元素相同，X具有消毒殺菌作用；E為產生溫室效應的常見氣體，Y是一種紅色的金屬．請回答下列問題：

（1）D的化學式K₂MnO₄，F的化學式H₂O；
（2）寫出有關反應的化學方程式：②CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O⑤Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．
（3）反應⑥在催化反應室中進行，且發生多個反應，請推斷完成反應④的化學方程式：
①CH₄+2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;高溫\;\;\;}}{催化劑}$ CO₂+4H₂
②CH₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$C+2H₂
③C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO
④CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;\;\;高溫\;\;\;}}{催化劑}$CO+3H₂
（4）利用合成氣在一定條件下可合成化工產品乙醇（C₂H₆O），請寫出該化學反應方程式2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$C₂H₆O+H₂O；結合反應②⑥，可看出CH₄不僅可作燃料，而且是重要的化工原料．

Answer 1

分析 根據A、D為固體且組成元素相同，A為紫黑色，所以A是高錳酸鉀，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，所以D是錳酸鉀，因為B與甲烷能反應，甲烷和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳和水，所以B是氧氣，C是二氧化錳；X、F為液體且組成元素相同，X具有消毒殺菌作用，所以X是過氧化氫，F是水，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；E為產生溫室效應的常見氣體，Y是一種紅色的金屬，所以E是二氧化碳，Y是銅；銅和氧氣和二氧化碳生銹得到綠色的堿式碳酸銅，堿式碳酸銅在加熱的條件下生成氧化銅和二氧化碳和水．根據質量守恒定律可知，甲烷和水在高溫和有催化劑的條件下生成一氧化碳和氫氣，配平即可；利用合成氣在一定條件下可合成化工產品乙醇（C₂H₆O），即一氧化碳和氫氣反應生成乙醇和水，由此可看出CH₄不僅可作燃料，而且是重要的化工原料．

解答 解：（1）A、D為固體且組成元素相同，A為紫黑色，所以A是高錳酸鉀，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，所以D是錳酸鉀，因為B與甲烷能反應，甲烷和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳和水，所以B是氧氣，C是二氧化錳；X、F為液體且組成元素相同，X具有消毒殺菌作用，所以X是過氧化氫，F是水，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；E為產生溫室效應的常見氣體，Y是一種紅色的金屬，所以E是二氧化碳，Y是銅；銅和氧氣和二氧化碳生銹得到綠色的堿式碳酸銅，堿式碳酸銅在加熱的條件下生成氧化銅和二氧化碳和水．根據質量守恒定律可知，甲烷和水在高溫和有催化劑的條件下生成一氧化碳和氫氣，配平即可；利用合成氣在一定條件下可合成化工產品乙醇（C₂H₆O），即一氧化碳和氫氣反應生成乙醇和水，由此可看出CH₄不僅可作燃料，而且是重要的化工原料，經過驗證，推導正確，所以D是K₂MnO₄，F是H₂O；
（2））②是甲烷和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳和水，⑤是堿式碳酸銅在加熱的條件下生成氧化銅和二氧化碳和水，化學方程式為：②CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；⑤Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O；
（3）根據質量守恒定律可知，甲烷和水在高溫和有催化劑的條件下生成一氧化碳和氫氣，配平即可，故答案為：H₂O；CO；
（4）利用合成氣在一定條件下可合成化工產品乙醇（C₂H₆O），即一氧化碳和氫氣反應生成乙醇和水，由此可看出CH₄不僅可作燃料，而且是重要的化工原料，化學方程式為：2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$C₂H₆O+H₂O；化工（或工業）．
故答案為：（1）K₂MnO₄，H₂O；
（2）CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$ CO₂+2H₂O；
Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O；
（3）H₂O，CO；
（4）2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$ C₂H₆O+H₂O，化工（或工業）．

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．