Question

17．A～H都是初中化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，已知B為黑色固體，D為紅色固體單質(zhì)，F(xiàn)為紅色固體，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．請(qǐng)回答：
（1）物質(zhì)B的化學(xué)式為CuO；F的化學(xué)式為Fe₂O₃；
（2）寫(xiě)出下列反應(yīng)方程式
反應(yīng)①的化學(xué)方程式為C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
反應(yīng)②的化學(xué)方程式為CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（3）反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)反應(yīng)（填反應(yīng)基本類(lèi)型），反應(yīng)①、③的反應(yīng)基本類(lèi)型是否相同？否．
為了防止食品腐敗，在許多食品包裝盒中都有一包黑色粉末．這種粉末是一種除氧劑．該粉末沒(méi)有失效時(shí)呈黑色，失效后帶有紅棕色．為了確定該粉末的成分，小明做出了以下的【猜想】
猜想1：該粉末是木炭粉
猜想2：該粉末是鐵粉
猜想3：該粉末是木炭粉和鐵粉的混合物
小明取沒(méi)有失效的該粉末，分別用不同的方法進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，填寫(xiě)表中空格．

	試驗(yàn)操作	試驗(yàn)現(xiàn)象	猜想是否成立
實(shí)驗(yàn)1	加入足量的硫酸銅溶液	黑色粉末變成紅色	猜想1：不成立
實(shí)驗(yàn)2	加入足量的稀鹽酸	黑色粉末逐漸溶解，有大量的氣泡產(chǎn)生	猜想2：成立
實(shí)驗(yàn)3	用磁鐵吸引	粉末被全部吸引	猜想3：不成立

【交流與反思】
（1）根據(jù)失效后的顏色判斷，該粉末失效的原因是鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹，變質(zhì)后得到的紅棕色粉末的主要成分是Fe₂O₃（填物質(zhì)的化學(xué)式）．
（2）采用什么實(shí)驗(yàn)方法可以使失效的粉末“再生”？（用化學(xué)方程式表示）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 根據(jù)B為黑色固體，D為紅色固體單質(zhì)，則B可能為氧化銅，D可能為銅，A具有還原性，和氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生的C能夠和A反應(yīng)產(chǎn)生E，因此A是碳，生成的C為二氧化碳，二氧化碳能與碳反應(yīng)生成一氧化碳，E為一氧化碳，F(xiàn)為紅色固體，能與一氧化碳反應(yīng)，則F為氧化鐵，生成的G為鐵，鐵能與銅鹽反應(yīng)生成銅，H可能硫酸銅，代入框圖，推斷合理．
    根據(jù)猜想可知，黑色粉末可能為木炭粉、鐵粉中的一種或兩種的混合物，可利用鐵粉與木炭粉性質(zhì)的差別，對(duì)固體粉末的組成進(jìn)行檢驗(yàn)；
（1）由于鐵粉在潮濕的空氣中可與氧氣、水發(fā)生反應(yīng)而形成紅綜色的鐵銹，因此失效后帶有紅棕色；
（2）氧化鐵在高溫條件下可與CO反應(yīng)而生成鐵和二氧化碳，因此，可把失效的粉末在高溫下與CO反應(yīng)而“再生”．

解答 解：根據(jù)B為黑色固體，D為紅色固體單質(zhì)，則B可能為氧化銅，D可能為銅，A具有還原性，和氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生的C能夠和A反應(yīng)產(chǎn)生E，因此A是碳，生成的C為二氧化碳，二氧化碳能與碳反應(yīng)生成一氧化碳，E為一氧化碳，F(xiàn)為紅色固體，能與一氧化碳反應(yīng)，則F為氧化鐵，生成的G為鐵，鐵能與銅鹽反應(yīng)生成銅，H可能硫酸銅，因此：
（1）根據(jù)分析可知：B是氧化銅，F(xiàn)是氧化鐵；故填：CuO；Fe₂O₃；
（2）反應(yīng)①是碳和氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，其化學(xué)方程式為C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；該反應(yīng)是單質(zhì)和化合物生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②是二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳的過(guò)程，其化學(xué)方程式為CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（3）反應(yīng)①是碳和氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)是單質(zhì)和化合物生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)③是一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)不是置換反應(yīng)，故反應(yīng)類(lèi)型不同；故填：置換反應(yīng)；不同．
    由于木炭不能與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)而鐵粉可以置換出硫酸銅中的銅，因此，加入足量的硫酸銅溶液出現(xiàn)粉末變成紅色現(xiàn)象時(shí)，即可說(shuō)明猜想1不成立；
由于木炭不能與稀鹽酸反應(yīng)而鐵粉可與稀鹽酸反應(yīng)形成硫酸亞鐵溶液，同時(shí)放出氫氣，因此，把黑色粉末放入足量稀鹽酸時(shí)，出現(xiàn)黑色粉末溶解并放出氣體時(shí)，可說(shuō)明猜想2成立；磁鐵可以吸引鐵粉而不能吸引木炭粉，用磁鐵吸引時(shí)出現(xiàn)粉末全部被吸起，可說(shuō)明猜想3不成立；
故答案為：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	猜想是否成立
實(shí)驗(yàn)1		黑色粉末變成紅色
實(shí)驗(yàn)2		黑色粉末逐漸溶解，有大量的氣泡產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)3			猜想3：不成立

（1）鐵在潮濕的空氣中生銹可形成紅色的鐵銹而失效；鐵銹的主要成分為氧化鐵，其化學(xué)式為Fe₂O₃；
故答案為：鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹；Fe₂O₃；
（2）使失效的粉末“再生”可在高溫條件下，使用CO還原氧化鐵而等到鐵粉，達(dá)到“再生”的目的；故其化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故答案為：
（1）CuO； Fe₂O₃；（2）C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑； CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；（3）置換反應(yīng)，否．

	試驗(yàn)操作	試驗(yàn)現(xiàn)象	猜想是否成立
實(shí)驗(yàn)1		黑色粉末變成紅色
實(shí)驗(yàn)2		黑色粉末逐漸溶解，有大量的氣泡產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)3			不成立

【交流與反思】（1）鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹，F(xiàn)e₂O₃；（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂

點(diǎn)評(píng) 本題為框圖式推斷題，在解此類(lèi)題時(shí)，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(jìn)行驗(yàn)證即可．