Question

3．已知草酸（H₂C₂O₄）在浓硫酸的催化作用下，加热能分解产生三种氧化物B、C、D，它们其它物质间的转化关系如图所示，其中E是由两种元素组成的化合物，其相对分子质量为160，X、Y、Z均为单质．试解答下列问题：

（1）写出有关物质的化学式：BH₂O；CCO₂；EFe₂O₃．
（2）写出有关反应的化学方程式：反应①H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O；反应③3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）说出单质Y的用途供给呼吸（或支持燃烧）（一条即可）．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律可知BCD物质中的元素从H、C、O三种元素考虑；由于B能分解得到X和Y两种单质，可知B是水；再根据Z单质能生成浅绿色溶液，说明Z是铁；D中不能含有铁，所以E中是铁的化合物，且根据E是由两种元素组成的化合物，其相对分子质量为160，推测出E的化学式，再根据D具有还原性考虑D和C属于什么物质；
（2）根据方程式的书写方法考虑本题；
（3）根据氧气的用途考虑．

解答 解：根据质量守恒定律可知BCD物质中的元素从H、C、O三种元素中选，由于B能分解得到X和Y两种单质，可知B是水，水电解能生成氢气和氧气，所以X和Y应该是氢气和氧气中选，再根据Z单质通过反应能生成浅绿色溶液和X，说明Z是铁，X是氢气，所以Y是氧气；由于D中不能含有铁元素，所以E中是铁的化合物，且根据E是由两种元素组成的化合物，其相对分子质量为160，所以E是氧化铁，所以D具有还原性，且D是化合物，三大还原剂有：氢气、一氧化碳、碳，所以D是一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以C是二氧化碳；因此B是水，C是二氧化碳，E是氧化铁；故填：H₂O； CO₂； Fe₂O₃；
（2）反应①的反应物是H₂C₂O₄，生成物是CO、CO₂、H₂O，反应条件是浓硫酸催化和加热；故反应的方程式为：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O；
反应③的反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，反应条件是高温；故反应的方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）Y是氧气，氧气的作用是支持燃烧和供给呼吸；故填：供给呼吸（或支持燃烧）．

点评 在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．