Question

A～H都是初中化學(xué)中常見的物質(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．請回答：                                                        

（1）物質(zhì)B的化學(xué)式為　　；F的化學(xué)式為　　；                       

（2）寫出下列反應(yīng)方程式                                        

反應(yīng)①的化學(xué)方程式為　；                                       

反應(yīng)②的化學(xué)方程式為　　；                                     

（3）反應(yīng)①屬于　反應(yīng)（填反應(yīng)基本類型），反應(yīng)①、③的反應(yīng)基本類型是否相同？　　．          

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        　　                         猜想1：不成立

實(shí)驗(yàn)2        加入足量的稀鹽酸            　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　　，變質(zhì)后得到的紅棕色粉末的主要成分是　　（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）　　．          

                          

Answer 1

【考點(diǎn)】物質(zhì)的鑒別、推斷；實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量；金屬的化學(xué)性質(zhì)；反應(yīng)類型的判定；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．                                       

【專題】框圖型推斷題；物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別與推斷；科學(xué)探究．           

【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+2CuO2Cu+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)生成一氧化碳的過程，其化學(xué)方程式為CO₂+C2CO；                                           

（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+Fe₂O₃2Fe+3CO₂．                                      

故答案為：                                                  

（1）CuO； Fe₂O₃；（2）C+2CuO2Cu+CO₂↑； CO₂+C2CO；（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+Fe₂O₃2Fe+3CO₂          

【點(diǎn)評】本題為框圖式推斷題，在解此類題時(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．