Question

5．A、B、C、D、E、F、G、X為常見的物質(zhì)，其中C、D、F屬于單質(zhì)，A、F是紅色固體，D、X是無色氣體，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，反應(yīng)①是煉鐵工業(yè)中的主要反應(yīng)．
（1）物質(zhì)E的化學式是FeSO₄．
（2）寫出反應(yīng)①的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）寫出反應(yīng)③中生成F的化學方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）氣體D可作為一種能源，對于它的開發(fā)和利用面臨的困難是制氫問題、儲氫問題．

Answer 1

分析 根據(jù)框圖和提供的信息，其突破口為：圖框中F是紅色固體單質(zhì)，則F是銅，銅和氧氣加熱生成的G是氧化銅，G與過量的稀硫酸反應(yīng)得到的Y溶液中含有生成的硫酸銅和剩余的硫酸；反應(yīng)①是煉鐵工業(yè)中的主要反應(yīng)，即氣體X一氧化碳高溫條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，C能與Y溶液（硫酸銅和剩余的硫酸）反應(yīng)生成E和淺綠色溶液F、D，則C是鐵，B是二氧化碳，E是硫酸亞鐵，D是氫氣，據(jù)此解答即可．

解答 解：根據(jù)框圖和提供的信息，其突破口為：圖框中F是紅色固體單質(zhì)，則F是銅，銅和氧氣加熱生成的G是氧化銅，G與過量的稀硫酸反應(yīng)得到的Y溶液中含有生成的硫酸銅和剩余的硫酸；反應(yīng)①是煉鐵工業(yè)中的主要反應(yīng)，即氣體X一氧化碳高溫條件下還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，C能與Y溶液（硫酸銅和剩余的硫酸）反應(yīng)生成E和淺綠色溶液F、D，則C是鐵，B是二氧化碳，E是硫酸亞鐵，D是氫氣，代入檢驗，符合題意，因此：
（1）根據(jù)分析可知：E是硫酸亞鐵，故物質(zhì)E的化學式是FeSO₄；
（2）根據(jù)分析可知：反應(yīng)①是煉鐵工業(yè)中的主要反應(yīng)，故反應(yīng)①是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，故反應(yīng)的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）根據(jù)圖可知：反應(yīng)③為鐵與稀硫酸反應(yīng)、鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)，故反應(yīng)③中生成F的化學方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（4）根據(jù)分析可知：D是氫氣，故氣體D可作為一種能源，對于它的開發(fā)和利用面臨的困難是制氫問題、儲氫問題．
故答案為：
（1）FeSO₄．（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．（4）制氫問題、儲氫問題．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質(zhì)推出，然后結(jié)合推出的物質(zhì)和題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系推導(dǎo)剩余的物質(zhì)，最后將推出的各種物質(zhì)代入轉(zhuǎn)化關(guān)系中進行驗證即可．