Question

2．如图是初中化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙为气态单质，丙为固态单质；A、B、C均为氧化物，常温下B为液态．化合物D的水溶液呈浅绿色．

（1）写出有关物质的化学式：XCH₄；
（2）指出反应④在生产实际中的应用工业炼铁：（举一例说明）；
（3）写出下列反应的化学方程式：④3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂（Fe₃O₄等亦可）．⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑（H₂SO₄亦可）．

Answer 1

分析 根据A、B、C均为氧化物，常温下B为液态，化合物D的水溶液呈浅绿色和框图中转化，D中含有Fe²⁺离子，因为甲、乙为气态单质，丙为固态单质，则丙为铁，甲为氢气，Z为酸；氧化物A能够和Y反应产生单质铁，因此A是一氧化碳，Y为铁的氧化物，C为二氧化碳；一氧化碳和乙点燃产生二氧化碳，因此乙为氧气；X和氧气点燃产生二氧化碳和水，因此X中含有碳元素和氢元素，可以是甲烷．然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可．

解答 解：（1）化合物D的水溶液呈浅绿色和框图中转化，D中含有Fe²⁺离子，因为甲、乙为气态单质，丙为固态单质，则丙为铁，甲为氢气，Z为酸；氧化物A能够和Y反应产生单质铁，因此A是一氧化碳，Y为铁的氧化物，C为二氧化碳；一氧化碳和乙点燃产生二氧化碳，因此乙为氧气；X和氧气点燃产生二氧化碳和水，因此X中含有碳元素和氢元素，可以是甲烷；
（2）因反应④是CO还原铁的氧化物的反应产生铁，可用于工业上冶炼（生）铁；
（3）根据转化可知反应④炼铁的原理，可以是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ （Fe₃O₄等亦可）；
⑤是铁和酸反应制氢气，可以为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ （H₂SO₄亦可）；
故答案为：（1）CH₄； （2）工业炼铁；  （3）④）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ （Fe₃O₄等亦可）；⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ （H₂SO₄亦可）．

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．