Question

現有A～G七種物質，已知A是赤鐵礦的主要成分， E的濃溶液稀釋時會放出大量的熱，G溶液為藍色，它們之間存在如右圖所示的轉化關系：

（1）寫出下列物質的化學式：D：   ①      F：  ② 
（2）在反應①②③中，屬于置換反應的是       （填序號）。
（3）工業上常利用反應①的原理來煉鐵，寫出反應①的化學方程式                       
（4）寫出物質A與E的稀溶液發生反應的化學方程式                          。

Answer 1

（1）FeSO₄  Cu     （2）②③
（3）Fe₂O₃+3CO2 Fe+3CO₂
（4）Fe₂O₃+3H₂ SO₄ ="=" Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

試題分析：根據題意，A是赤鐵礦的主要成分，則A是氧化鐵；結合圖示，氧化鐵能與一氧化碳在高溫反應，生成鐵和二氧化碳，故C是鐵；由于E的濃溶液稀釋時會放出大量的熱，則E是硫酸，由于稀硫酸能與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，故B、D分別為硫酸亞鐵和氫氣中的一種；又G溶液為藍色，且能與鐵反應生成D和F，可猜測G為硫酸銅溶液，則D是硫酸亞鐵，B是氫氣，F是銅，代入框圖驗證，推斷合理。
（1）根據以上推斷可知，D是硫酸亞鐵，F是銅，故其化學式分別為FeSO₄，Cu；
（2）反應①的反應物是一氧化碳與氧化鐵，都是化合物，故不是置換反應；反應②是鐵和稀硫酸反應，生成硫酸亞鐵和氫氣；反應③是鐵和硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅，它們的反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，故屬于置換反應，故選②③；
（3）一氧化碳在高溫下能和氧化鐵反應，生成鐵和二氧化碳，故反應的化學方程式為Fe₂O₃+3CO2 Fe+3CO₂；
（4）氧化鐵能和硫酸反應，生成硫酸鐵和水，故反應的化學方程式為Fe₂O₃+3H₂ SO₄ =Fe₂(SO₄)₃+3H₂O。
點評：在解此類題時，先要找準“題眼”，即有特征的物質或反應現象等，再根據題中的條件進行有目的假設，然后沿著假設進行推導，只要各步都滿足，假設就成立，如不滿足，可再假設，再驗證。