Question

【题目】下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_______。

（2）C物质在反应②中的作用______。

（3）写出反应④、⑤的化学方程式:

④_____________；⑤______________。

（4）将E、G两种气体区别开来，可使用的一种溶液为_________（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．甲醇（CH4O） B．乙酸（C2H4O2） C．乙醇（C2H6O） D．甲醛（CH2O）

Answer 1

【答案】KMnO4 催化作用 CO2+C 2CO 3 CO+Fe2O3 2 Fe + 3CO2 澄清石灰水或紫色石蕊试液（或其他合理答案） A

【解析】

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，高锰酸钾是紫黑色固体，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，A可能是高锰酸钾； A（高锰酸钾）、D是由相同元素组成的固体，D是锰酸钾，C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，过氧化氢有消毒杀菌作用，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气， X可能是过氧化氢溶液，F是水，反应⑤常用来炼铁，水、氧气和Y会生成红色固体，炼铁的原理是氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，铁在水和氧气作用下生成铁锈（主要成分是氧化铁），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。将推出的各种物质代入转化关系中验证，猜想成立。

根据以上分析可知：

（1）A是高锰酸钾，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是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 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+Fe2O32Fe+3CO2；

（4）通过推导可知E是二氧化碳，G是一氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不会，鉴别两种物质常用澄清石灰水；二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊试液变红色，一氧化碳不能使石蕊试液变红色，将E、G两种气体区别开来还可使用紫色石蕊试液；

（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，故B错误；

C、乙醇中碳原子和氧原子不成比例，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，故D错误。故选A。