题目内容

5.构建化学知识网络是一种重要的学习方法.如图所示是关于铁的化学性质的知识网络(“→”表示一种物质转化另一种物质),其中B是密度最小的气体,C为红色固体单质.请回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D、的化学式:AFe3O4、BH2、CCu.
(2)B物质的一种用途是冶炼金属(作燃料等).
(3)反应②还需要的一种反应物是(填化学式)C (或CO或H2).
(4)写出反应③的方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应类型置换反应.

分析 由题意可知:密度最小的气体为氢气,则气体B为氢气;结合转化关系图:由铁而转化的红色固体单质C为铜;依次为突破口进行推断并解决即可.

解答 解:(1)点燃铁在氧气中发生燃烧,生成黑色固体Fe3O4;B是密度最小的气体,故B是氢气;C为红色固体单质,故C是铜;
故答案为:Fe3O4;H2;Cu;
(2)氢气具有可燃性,可用做燃料;氢气具有还原性,可用于冶炼金属;密度最小,可充填探空气球;
故答案为:冶炼金属(作燃料等);
(3)可利用还原剂C、H2或CO把四氧化三铁还原成单质铁;
故答案为:C (或CO或H2);
(4)由铁而转化为铜,“曾青得铁则化为铜”,把铁放入硫酸铜溶液,置换出铜;
故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,置换反应.

点评 此题是一道多点知识的考查题,即含判断题又含推断题,解题的关键是抓住题目中关于金属的活动性顺序以及物质间的转化关系,属一道基础知识考查题.

练习册系列答案
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16.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂.此时,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究.
(1)写出该中和反应的化学方程式Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】
该烧杯内的溶液中溶质是什么?
【进行猜想】
(A)溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2
(B)溶质可能只是CaCl2
(C)溶质可能是CaCl2与盐酸
【实验探究】
①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液.振荡.观察到酚酞试液不变色.于是他排除了猜想(A),你认为他排除猜想(A)的理由是酚酞溶液不变色,说明溶液不呈碱性,而猜想A的溶液呈碱性,所以可以排除.
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写以下表格:
实验步骤预计现象预计结论
取少量反应后的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液猜想(B)正确
猜想(C)正确
通过以上探究,最后确定猜想(C)正确.
【反思与拓展】
你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道,可能造成的危害是腐蚀下水道.要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量,充分反应后过滤,反应的方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
10.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]:
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);其中Fe3O4和FeO 均为灰色,Fe2O3为红棕色.
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液,且铁与稀盐酸作用有气泡产生.
[实验探究]:
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸、硫酸铜等溶液,观察到的现象是冒气泡、生成红色固体等,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
Fe3O4Fe2O3
分解温度/℃15381400-
熔点/℃--1535
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]:
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
[理论探讨]:
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4
[拓展延伸]:
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须在集气瓶底部放少量的水;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种能供给呼吸的气体,请写出此反应的化学方程式6Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe3O4+O2↑;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色由黑色变成红棕色,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.

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