Question

構建知識網絡是一種重要的學習方法．如圖是有關鐵的性質和獲得的網絡圖．
（1）反應①的化學方程式為

 

．
（2）如圖所示的六個反應中，一定屬于置換反應的是

 

（選填序號）．
（3）反應④可以通過鐵制品銹蝕來實現（鐵銹的主要成分是Fe₂O₃?xH₂O），鐵制品的銹蝕過程實際上是鐵與

 

發生化學反應的過程．
（4）銅制品在空氣中也會發生銹蝕[銅銹的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃]．
①根據銅銹的主要成分中含有氫元素，可以判斷出銅生銹需要空氣中的

 

；根據銅銹的主要成分中含有碳元素，可以判斷出銅生銹需要空氣中的

 

．
②某化學興趣小組欲通過實驗探究“銅生銹是否需要空氣中的氧氣？”下圖所示實驗中（試管內的“”均為銅片），只需完成實驗

 

和

 

即可達到探究目的（選填字母）．

Answer 1

分析：（1）根據鐵與氧氣反應的化學方程式的書寫方法考慮；（2）根據置換反應的特點考慮；（3）根據鐵生銹的條件考慮；（4）①根據質量守恒定律考慮②根據對照實驗的設計方法考慮．

解答：解：（1）反應物是鐵和氧氣，生成物是四氧化三鐵，用觀察法配平，反應條件是點燃，所以方程式是：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；
（2）置換反應是指一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物反應，鐵與酸反應生成鹽和氫氣，屬于置換反應，鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，屬于置換反應，所以②③一定屬于置換反應；
（3）鐵制品的銹蝕條件是鐵與空氣中水蒸氣、氧氣共同作用的結果；
（4）①根據質量守恒定律反應前后各元素種類不變，所以銅銹的主要成分中含有氫元素，可以判斷出銅生銹需要空氣中的含有氫元素的物質，即水蒸氣；銅銹的主要成分中含有碳元素，可以判斷出銅生銹需要空氣中含碳的物質，即二氧化碳參加反應；
②銅生銹是否需要空氣中的氧氣，變量是否含有氧氣，其余條件必須相同，所以B和D形成對照實驗，可以探究是否需要有氧氣參加反應．
故答案為：（1）3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；（2）②③；（3）空氣中的氧氣、水蒸氣等；（4）①水蒸氣；二氧化碳；②B；D．

點評：本題就是根據鐵生銹因素拓展出來的探究銅生銹的因素，在解此題時，要注意鐵和銅生銹因素的差異，合理設計實驗方案，同時根據生銹的條件，明確銅制品為什么比鐵制品易于保存．