Question

14．有關物質的轉化關系如圖所示，其中X、Y為兩種氣態單質，Z為固態單質；A為天然氣的主要成分，B、C、D為三種不同狀態的氧化物（個別反應的條件未注明）．回答下列問題．

（1）寫出有關物質的化學式：ACH₄、YO₂；
（2）反應①、②、③、④中屬于置換反應的是④（填序號）．
（3）寫出反應③的化學方程式4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 溫室氣體主要有：二氧化碳、甲烷、氨氣、二氧化氮等物質．二氧化碳、氨氣、二氧化氮氣體與單質氣體反應的情況在初中教材中并不常見．甲烷與氧氣反應在初中教材中經常見到．如天然氣燃燒、瓦斯爆炸等都是甲烷與氧氣的反應．首先確定A物質是甲烷．再根據物質之間相互作用的情況進行綜合分析、判斷，從中找出適合的答案．

解答 解：由圖中可知，A是甲烷，X是氧氣，甲烷燃燒生成水和二氧化碳．B 是水，C是二氧化碳．水通電生成氫氣和氧氣，X是氧氣，Y是氫氣．氧氣和鐵反應生成四氧化三鐵，Z是鐵，D是四氧化三鐵．四氧化三鐵和一氧化碳在高溫下反應生成二氧化碳和鐵．鐵和稀鹽酸或稀硫酸反應得到淺綠色溶液與氫氣．淺綠色的溶液是硫酸亞鐵或氯化亞鐵的溶液．推斷合理．
（1）根據分析，A是甲烷，X是氧氣，則其化學式為CH₄，O₂；
（2）①是水的電解，屬于分解反應，②是鐵在氧氣中的燃燒，屬于化合反應，③是一氧化碳還原四氧化三鐵，不屬于基本反應類型，④是一種單質和一種化合物反應生成另外一種單質和化合物的反應，即Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或鐵跟稀鹽酸），屬于置換反應，故填：④；
（3）③是一氧化碳與四氧化三鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，故其化學方程式為：4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
故答案為：
（1）CH₄、O₂；（2）④．（3）4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

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題中的轉換關系推導剩余的物質，最后進行驗證即可．