Question

铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属．
（1）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼铁，反应的化学方程式为：

 

．
（2）铁生锈的条件是

 

；铜表面也容易生成绿色铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu₂（OH）₂CO₃，其组成元素有

 

种．
（3）老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验，实验过程如图1所示（部分生成物已略去）．

①紫红色固体C的化学式为

 

；
②写出Ⅱ中反应的化学方程式：

 

（4）根据图2中化合物与单质的相互转化关系回答问题．
①此反应的类型是

 

．
②Ⅰ若丁的溶液是浅绿色，丙是红色固体，乙是

 

．
Ⅱ若常温下甲是固体，丁为无色液体，乙是

 

．

Answer 1

考点：铁的冶炼,金属锈蚀的条件及其防护,酸的化学性质,置换反应及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据方程式的书写方法考虑；
（2）从铁锈的成分，铁生锈时反应的反应回答一空；从化学式中的元素符号，判断出物质由几种元素组成．
（3）根据铜锈的成分，判断它与稀硫酸反应的产物，再由颜色确定ABCD是什么，根据各步发生的反应写出方程式．
（4）①根据反应物和生成物的特点分析解答；
②根据浅绿色的溶液中含有亚铁离子，丙是红色的固体单质，又是化合物和单质生成的，所以丙就是铜，丁中含有亚铁离子，所以乙就是铁，
若常温下化合物甲是固体，化合物丁是无色液体，那么甲可能是氧化铜，丁是水，单质乙是氢气，丙是铜，氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水．

解答：解：（1）一氧化碳还原氧化铁的反应物是氧化铁和一氧化碳，生成物是铁和二氧化碳，用观察法配平，反应条件是高温．故填：3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；
（2）铁生锈的实质是铁与空气中的水及氧气发生缓慢氧化的过程；Cu₂（OH）₂CO₃由铜氧氢碳田四种元素组成．故填：与氧气和水接触；4；
（3）铜锈为Cu₂（OH）₂CO₃，与硫酸反应可生成硫酸铜，二氧化碳和水，无色气体A为二氧化碳，蓝色溶液B为硫酸铜溶液，紫红色固体是不反应的铜；由于铁和上步的稀硫酸过量，所以Ⅱ中反应的化学方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．故填：①Cu；②Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）①由于该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，所以该反应是置换反应；故填：置换反应；
②Ⅰ根据信息可知发生的反应是置换反应，因含Fe²⁺的溶液为浅绿色，铜为红色固体，则发生的是铁与硫酸铜溶液的置换反应，则乙为铁；故填：铁；
Ⅱ若常温下化合物甲是固体，化合物丁是无色液体，那么甲可能是氧化铜，丁是水，乙是氢气，丙可能是铜，氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水．故填：氢气．

点评：学习时要理解炼铁的原理，了解铁生锈的条件，解题时认真审题，学习过程中要重点培养推断能力．此题还考查学生的综合分析能力，不但要求学生具备有关物质的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．解题时需要认真分析题目给出的条件，联系实际，逐一分析推断．