题目内容

5．A、B、C、D、E、F、G、X为常见的物质，其中C、D、F属于单质，A、F是红色固体，D、X是无色气体，它们之间的相互转化关系如下图所示，反应①是炼铁工业中的主要反应．
（1）物质E的化学式是FeSO4．
（2）写出反应①的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（3）写出反应③中生成F的化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．
（4）气体D可作为一种能源，对于它的开发和利用面临的困难是制氢问题、储氢问题．

分析 根据框图和提供的信息，其突破口为：图框中F是红色固体单质，则F是铜，铜和氧气加热生成的G是氧化铜，G与过量的稀硫酸反应得到的Y溶液中含有生成的硫酸铜和剩余的硫酸；反应①是炼铁工业中的主要反应，即气体X一氧化碳高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，C能与Y溶液（硫酸铜和剩余的硫酸）反应生成E和浅绿色溶液F、D，则C是铁，B是二氧化碳，E是硫酸亚铁，D是氢气，据此解答即可．

解答 解：根据框图和提供的信息，其突破口为：图框中F是红色固体单质，则F是铜，铜和氧气加热生成的G是氧化铜，G与过量的稀硫酸反应得到的Y溶液中含有生成的硫酸铜和剩余的硫酸；反应①是炼铁工业中的主要反应，即气体X一氧化碳高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，C能与Y溶液（硫酸铜和剩余的硫酸）反应生成E和浅绿色溶液F、D，则C是铁，B是二氧化碳，E是硫酸亚铁，D是氢气，代入检验，符合题意，因此：
（1）根据分析可知：E是硫酸亚铁，故物质E的化学式是FeSO4；
（2）根据分析可知：反应①是炼铁工业中的主要反应，故反应①是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（3）根据图可知：反应③为铁与稀硫酸反应、铁与硫酸铜溶液反应，故反应③中生成F的化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．
（4）根据分析可知：D是氢气，故气体D可作为一种能源，对于它的开发和利用面临的困难是制氢问题、储氢问题．
故答案为：
（1）FeSO4．（2）Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．（4）制氢问题、储氢问题．

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．

练习册系列答案
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（1）H物质的化学式为Cu（OH）2；
（2）A和B发生反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（3）D和E发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，其反应的基本类型为置换反应；
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