Question

19．根据下列化合物与单质相互转化的关系回答：

（1）若乙的溶液是浅绿色，Y是红色固体，则X是铁，如：（用化学方程式表达）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）在常温下若乙是气体，则X是碳，如：（用化学方程式表达）2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
（3）铁虽然常温下与水不反应，但铁制品在潮湿的环境中容易生锈．某同学进行了如图1所示实验．一周以后发现铁钉表面锈蚀．
①铁钉生锈是铁与空气中的氧气和水发生反应，铁钉生锈后生成的铁锈的主要成分是氧化铁．
②生锈如图2中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是b（填字母），产生该现象的原因是b处铁钉与水、空气同时充分接触．同时看到U型管液面变为左高右低（装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平）．

Answer 1

分析 根据反应可知反应为置换反应：（1）乙是浅绿色溶液，Y是红色固体，所以此反应可以为铁与硫酸铜的反应；
（2）常温下若乙是气体，所以此反应是碳和金属氧化物生成金属和二氧化碳的反应；
（3）可以根据金属生锈的条件方面进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，并结合压强的知识分析．

解答 解：（1）乙是浅绿色溶液，Y是红色固体，所以此反应可以为铁与硫酸铜的反应；故填：铁；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）常温下若乙是气体，所以此反应是碳和金属氧化物生成金属和二氧化碳的反应，碳和氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳，所以X是碳，化学方程式为：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；故填：碳；2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
（3）①b处铁与水和氧气充分接触，最容易生锈．该实验说明，钢铁常温下接触水和氧气时容易生锈，铁锈的成分是氧化铁，故答案为：氧气、水；氧化铁；
②铁在有水和氧气并存时易生锈，故b处锈蚀最严重，铁生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强变小，外界气压将红墨水压的左高右低；故填：b； b处铁钉与水、空气同时充分接触；液面变为左高右低．

点评 本题考查了金属的化学性质，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行．