Question

下列7种物质由H、C、O、S、Ca、Fe中的一种或几种元素组成．
（1）甲在乙中燃烧，火星四射，生成黑色固体．该黑色固体的化学式是______．
（2）甲与丙的溶液反应，可生成一种在标准状况下密度最小的气体．该反应的化学方程式是______．
（3）丁可中和某些工厂污水中含有的丙．丁的溶液可用于检验无色无味的气体X．
写出上述两个反应的化学方程式______、______．
（4）戊由3种元素组成，其相对分子质量为116，工业上常用于制备一种红色物质Y．Y可与丙的溶液反应，溶液变为黄色．在空气中高温煅烧戊，只生成X和Y两种物质，其中戊、Y、X的质量比为29：20：11，该反应的化学方程式是______ 2Fe₂O₃+4CO₂

Answer

题目限定的是在“7种物质由H、C、O、S、Ca、Fe中的一种或几种元素组成”，所以下面的所有物质就在这些元素所对应物质中．
（1）甲在乙中燃烧，燃烧是需要氧气的，根据这个说法“甲在乙中燃烧”，应该乙是氧气，而根据“火星四射”可知这是铁丝的燃烧现象，所以甲为铁，生成黑色固体为四氧化三铁．
（2）甲确定是铁了，而铁和丙的溶液反应得到密度最小的气体，该气体应该是氢气，所以可知丙应该是一种酸，由于给定元素中有硫元素，所以该酸可以是硫酸．
（3）丁可以中和硫酸，说明应该本身是碱，给定的元素中只有两种金属元素，所以可能为氢氧化钙或者氢氧化铁，但是氢氧化铁不宜用来污水处理，且其本身不溶解于水，不能用于检验无色的气体．所以丁为氢氧化钙，而无色气体X为二氧化碳．
（4）Y可与丙的溶液反应，溶液变为黄色，说明Y为三价铁．所以戊中含有铁元素．而戊加热煅烧生成x和y，X为二氧化碳，说明戊中含有碳元素，碳元素和铁出现在同一化合物，所以碳元素应该是碳酸根或者是碳酸氢根的形式，由于戊是有三种元素组成的，所以应该是碳酸盐，所以要么是碳酸亚铁要么就是碳酸铁．
【解析】
（1）甲在乙中燃烧，燃烧是需要氧气的，根据这个说法“甲在乙中燃烧”，应该乙是氧气，而根据“火星四射”可知这是铁丝的燃烧现象，所以甲为铁，生成黑色固体为四氧化三铁，其化学式为Fe3O4．
（2）甲确定是铁了，而铁和丙的溶液反应得到密度最小的气体，该气体应该是氢气，所以可知丙应该是一种酸，由于给定元素中有硫元素，所以该酸可以是硫酸．对应方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
（3）丁可以中和硫酸，说明应该本身是碱，给定的元素中只有两种金属元素，所以可能为氢氧化钙或者氢氧化铁，但是氢氧化铁不宜用来污水处理，且其本身不溶解于水，不能用于检验无色的气体．所以丁为氢氧化钙，而无色气体X为二氧化碳．发生的反应为：Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O   CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（4）Y可与丙的溶液反应，溶液变为黄色，说明Y为三价铁．所以戊中含有铁元素．而戊加热煅烧生成x和y，X为二氧化碳，说明戊中含有碳元素，碳元素和铁出现在同一化合物，所以碳元素应该是碳酸根或者是碳酸氢根的形式，由于戊是有三种元素组成的，所以应该是碳酸盐，所以要么是碳酸亚铁要么就是碳酸铁．碳酸亚铁（FeCO3）的相对分子质量为56+12+16×3=116，而碳酸铁（Fe2（CO3）3）的相对分子质量为56×2+（12+16×3）×3=292．所以戊为碳酸亚铁．其在空气中煅烧生成氧化铁（红色物质）和二氧化碳，由于铁元素化合价升高，所以一定和氧化性的气体氧气反应的，故对应方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2．
故答案为：
（1）Fe3O4；
（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（4）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2．