Question

构建知识网络是一种重要的学习方法．如图是有关铁的性质和获得的网络图．
（1）反应①的化学方程式为

 

．
（2）如图所示的六个反应中，一定属于置换反应的是

 

（选填序号）．
（3）反应④可以通过铁制品锈蚀来实现（铁锈的主要成分是Fe₂O₃?xH₂O），铁制品的锈蚀过程实际上是铁与

 

发生化学反应的过程．
（4）铜制品在空气中也会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃]．
①根据铜锈的主要成分中含有氢元素，可以判断出铜生锈需要空气中的

 

；根据铜锈的主要成分中含有碳元素，可以判断出铜生锈需要空气中的

 

．
②某化学兴趣小组欲通过实验探究“铜生锈是否需要空气中的氧气？”下图所示实验中（试管内的“”均为铜片），只需完成实验

 

和

 

即可达到探究目的（选填字母）．

Answer 1

分析：（1）根据铁与氧气反应的化学方程式的书写方法考虑；（2）根据置换反应的特点考虑；（3）根据铁生锈的条件考虑；（4）①根据质量守恒定律考虑②根据对照实验的设计方法考虑．

解答：解：（1）反应物是铁和氧气，生成物是四氧化三铁，用观察法配平，反应条件是点燃，所以方程式是：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；
（2）置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物反应，铁与酸反应生成盐和氢气，属于置换反应，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，属于置换反应，所以②③一定属于置换反应；
（3）铁制品的锈蚀条件是铁与空气中水蒸气、氧气共同作用的结果；
（4）①根据质量守恒定律反应前后各元素种类不变，所以铜锈的主要成分中含有氢元素，可以判断出铜生锈需要空气中的含有氢元素的物质，即水蒸气；铜锈的主要成分中含有碳元素，可以判断出铜生锈需要空气中含碳的物质，即二氧化碳参加反应；
②铜生锈是否需要空气中的氧气，变量是否含有氧气，其余条件必须相同，所以B和D形成对照实验，可以探究是否需要有氧气参加反应．
故答案为：（1）3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；（2）②③；（3）空气中的氧气、水蒸气等；（4）①水蒸气；二氧化碳；②B；D．

点评：本题就是根据铁生锈因素拓展出来的探究铜生锈的因素，在解此题时，要注意铁和铜生锈因素的差异，合理设计实验方案，同时根据生锈的条件，明确铜制品为什么比铁制品易于保存．