Question

11．A、B、C、D、E、F、G、X為常見的物質，其中C、D、F屬于單質，A、F是紅色固體，D、X是無色氣體，它們之間的相互轉化關系如圖所示，反應①是煉鐵工業中的主要反應．

（1）物質E的化學式是FeSO₄．
（2）寫出反應①的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）寫出反應③中生成F的化學方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）氣體D可做為一種能源，對于它的開發和利用面臨的困難是制氫問題、儲氫問題．

Answer 1

分析 根據框圖和提供的信息，其突破口為：圖框中F是紅色固體單質，則F是銅，銅和氧氣加熱生成的G是氧化銅，G與過量的稀硫酸反應得到的Y溶液中含有生成的硫酸銅和剩余的硫酸；反應①是煉鐵工業中的主要反應，即氣體X一氧化碳高溫條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，C能與Y溶液（硫酸銅和剩余的硫酸）反應生成E和淺綠色溶液F、D，則C是鐵，B是二氧化碳，E是硫酸亞鐵，D是氫氣，據此解答即可．

解答 解：根據框圖和提供的信息，其突破口為：圖框中F是紅色固體單質，則F是銅，銅和氧氣加熱生成的G是氧化銅，G與過量的稀硫酸反應得到的Y溶液中含有生成的硫酸銅和剩余的硫酸；反應①是煉鐵工業中的主要反應，即氣體X一氧化碳高溫條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，C能與Y溶液（硫酸銅和剩余的硫酸）反應生成E和淺綠色溶液F、D，則C是鐵，B是二氧化碳，E是硫酸亞鐵，D是氫氣，代入檢驗，符合題意，因此：
（1）根據分析可知：E是硫酸亞鐵，故物質E的化學式是FeSO₄；
（2）根據分析可知：反應①是煉鐵工業中的主要反應，故反應①是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）根據圖可知：反應③為鐵與稀硫酸反應、鐵與硫酸銅溶液反應，故反應③中生成F的化學方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）根據分析可知：D是氫氣，故氣體D可作為一種能源，對于它的開發和利用面臨的困難是制氫問題、儲氫問題．
故答案為：
（1）FeSO₄．（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．（4）制氫問題、儲氫問題．

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．