Question

4．如圖所示，已知A是一種常見的金屬單質，B是一種紫色固體單質，C是一種紅棕色固體氧化物，D是一種黑色固體氧化物，A、C、D、E幾種物質中均含有同金屬元素．請根據圖示變化回答下列問題：
（1）寫出D物質的化學式Fe₃O₄．
（2）在如圖所示的變化中，A與CuSO₄溶液反應的基本類型是置換反應；反應物CuSO₄中Cu的化合價是+2．
（3）寫出反應②的化學方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 根據A、C、D、E、F幾種物質中均含有同種金屬元素，C是一種紅色固體氧化物，C和一氧化碳在高溫的條件下會生成A，A是一種常見的金屬單質，所以C是氧化鐵，A就是鐵，鐵和氧氣在點燃的條件下會生成四氧化三鐵，所以D是四氧化三鐵，鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以E是氯化亞鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，B是一種紫色固體單質，所以B是銅，然后將推出的各種物質代入轉化關系中驗證即可．

解答 解：（1）A、C、D、E、F幾種物質中均含有同種金屬元素，C是一種紅色固體氧化物，C和一氧化碳在高溫的條件下會生成A，A是一種常見的金屬單質，所以C是氧化鐵，A就是鐵，鐵和氧氣在點燃的條件下會生成四氧化三鐵，所以D是四氧化三鐵，鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以E是氯化亞鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，B是一種紫色固體單質，所以B是銅，經過驗證，推導正確，所以D是Fe₃O₄；
（2）A與CuSO₄溶液的反應是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，所以基本類型是置換反應，反應物CuSO₄中，硫酸根離子顯示-2價，所以Cu的化合價是+2；
（3）反應②是氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故答案為：（1）Fe₃O₄；
（2）置換反應，+2；
（3）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，最后將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可．