Question

14．有关物质的转化关系如图所示，其中X、Y为两种气态单质，Z为固态单质；A为天然气的主要成分，B、C、D为三种不同状态的氧化物（个别反应的条件未注明）．回答下列问题．

（1）写出有关物质的化学式：ACH₄、YO₂；
（2）反应①、②、③、④中属于置换反应的是④（填序号）．
（3）写出反应③的化学方程式4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 温室气体主要有：二氧化碳、甲烷、氨气、二氧化氮等物质．二氧化碳、氨气、二氧化氮气体与单质气体反应的情况在初中教材中并不常见．甲烷与氧气反应在初中教材中经常见到．如天然气燃烧、瓦斯爆炸等都是甲烷与氧气的反应．首先确定A物质是甲烷．再根据物质之间相互作用的情况进行综合分析、判断，从中找出适合的答案．

解答 解：由图中可知，A是甲烷，X是氧气，甲烷燃烧生成水和二氧化碳．B 是水，C是二氧化碳．水通电生成氢气和氧气，X是氧气，Y是氢气．氧气和铁反应生成四氧化三铁，Z是铁，D是四氧化三铁．四氧化三铁和一氧化碳在高温下反应生成二氧化碳和铁．铁和稀盐酸或稀硫酸反应得到浅绿色溶液与氢气．浅绿色的溶液是硫酸亚铁或氯化亚铁的溶液．推断合理．
（1）根据分析，A是甲烷，X是氧气，则其化学式为CH₄，O₂；
（2）①是水的电解，属于分解反应，②是铁在氧气中的燃烧，属于化合反应，③是一氧化碳还原四氧化三铁，不属于基本反应类型，④是一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应，即Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或铁跟稀盐酸），属于置换反应，故填：④；
（3）③是一氧化碳与四氧化三铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，故其化学方程式为：4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
故答案为：
（1）CH₄、O₂；（2）④．（3）4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

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题中的转换关系推导剩余的物质，最后进行验证即可．