Question

5．化學與生活、生產息息相關，請運用化學知識回答以下問題．
（1）濃硫酸在空氣中敞口久置，溶質質量分數會減小，濃硫酸稀釋后可用于除鐵銹，其化學方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）未來氫能源汽車可實現零污染，在催化劑、光作用下，水分解獲得氫能源，寫出該方法獲得氫能源的化學方程式：2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光}$2H₂↑+O₂↑．
（3）“寶劍淬火”過程中，鐵在高溫下和水蒸氣發生化學反應生成四氧化三鐵和另外一種氣體單質，此反應的化學方程式為3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 根據濃硫酸具有吸水性，敞口置于空氣中一段時間后，會吸收水分，并結合化學方程式的書寫方法進行分析解答．首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟（寫、配、注、等）進行書寫即可．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性，將一瓶濃硫酸敞口置于空氣中一段時間后，溶劑質量增加，溶質質量不變，則溶質的質量分數會減小．鐵銹的主要成分是氧化鐵，與硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）在催化劑、光作用下，水分解獲得氫能源，同時生成氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光}$2H₂↑+O₂↑．
（3）根據質量守恒定律可知另一種氣體是氫氣，鐵在高溫下和水蒸氣發生化學反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應化學方程式為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
故答案為：（1）減小；Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；（2）2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光}$2H₂↑+O₂↑；（3）3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

點評 本題難度不大，掌握濃硫酸的性質以及化學方程式的書寫方法等是正確解答本題的關鍵．