Question

13．如图表示某些物质间转化关系．固体A、D组成元素相同，且A为紫黑色，C、Z为黑色粉末，B、E、G为气体；X与F是组成元素相同的无色液体；反应⑤常用来炼铁．回答下列问题：

（1）A的化学式是KMnO₄．
（2）C物质在反应②中的作用催化作用．
（3）写出反应④、⑤的化学方程式：④CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；⑤3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）将E、G两种气体区别开来，可使用的一种溶液为澄清石灰水（填名称）．
（5）CO和H₂在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的化工原料，达到原子利用率最大的要求．CO和H₂以分子个数比1：2可以合成下列物质中的A．
A．甲醇（CH₄O）B．乙酸（C₂H₄O₂）C．乙醇（C₂H₆O）D．甲醛（CH₂O）

Answer 1

分析 根据甲烷和B能够点燃生成E、F，所以B是氧气，A为紫黑色，加热会生成氧气、C、D，其中A、D是由相同元素组成的固体，结合实验室制取氧气的方法和药品分析，A是高锰酸钾，D是锰酸钾，C就是二氧化锰，X具有消毒杀菌作用，X与F是由相同元素组成的无色液体，与二氧化锰反应会生成氧气和F，所以X是过氧化氢溶液，F是水，反应⑤常用来炼铁，水、氧气和Y会生成红色固体，所以红色固体是氧化铁，Y就是铁，G就是一氧化碳，甲烷和氧气点燃会生成水和二氧化碳，所以E是二氧化碳，二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，所以Z是木炭，然后将推出的各种物质代入转化关系中验证即可．

解答 解：（1）甲烷和B能够点燃生成E、F，所以B是氧气，A为紫黑色，加热会生成氧气、C、D，其中A、D是由相同元素组成的固体，结合实验室制取氧气的方法和药品分析，A是高锰酸钾，D是锰酸钾，C就是二氧化锰，X具有消毒杀菌作用，X与F是由相同元素组成的无色液体，与二氧化锰反应会生成氧气和F，所以X是过氧化氢溶液，所以F是水，反应⑤常用来炼铁，水、氧气和Y会生成红色固体，所以红色固体是氧化铁，Y就是铁，G就是一氧化碳，甲烷和氧气点燃会生成水和二氧化碳，所以E是二氧化碳，二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，所以Z是木炭，通过验证，推出的各种物质均满足题中的转化关系，推导正确，所以A的化学式是：KMnO₄；
（2）通过推导可知，C是二氧化锰，X是过氧化氢，二氧化锰会加快过氧化氢的分解速率，而本身的质量和化学性质不变，所以二氧化锰在该反应中起催化作用；
（3）反应④二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2CO；
反应⑤为一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）通过推导可知E是二氧化碳，G是一氧化碳，鉴别两种物质常用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不会，所以將E、G两种气体区别开来，可使用的一种溶液为：澄清石灰水；
（5）根据CO和H₂以分子个数比1：2可以合成下列物质，则
A、一份的一氧化碳和两份的氢气可以合成甲醇，故A正确；
B、两份的一氧化碳和两份的氢气可以合成乙酸，但不符合题意，故B错误；
C、乙醇中碳原子和氧原子不成比例，所以合成过程中一氧化碳中的原子不会利用完全，故C错误；
D、一份的一氧化碳和一份的氢气可以合成甲醛，但不符合题意，故D错误．
故选：A．
故答案为：
（1）KMnO₄；（2）催化剂或催化作用；（3）④CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2CO；⑤3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）澄清石灰水或紫色石蕊试液（或其他合理答案）；（5）A．

点评 在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．