Question

4．A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（反應條件和部分產(chǎn)物未標出）
（1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金屬單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應都有紅棕色氣體生成，則A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．反應④的化學方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
（2）若A為常見的變價金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，且反應①在水溶液中進行．反應②也在水溶液中進行，則反應②的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．已知光照條件下D與F反應生成B，寫出該反應的化學方程式H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl．
（3）若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則A的元素符號為C，反應①的化學方程式為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 （1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金屬單質(zhì)，A+B=C+D是置換反應，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應都有紅棕色氣體生成，說明生成的氣體為NO₂，F(xiàn)為濃硝酸HNO₃，非金屬判斷D為C，結(jié)合置換反應和所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，分析判斷A為Mg，B為CO₂，C為MgO，E為Mg（NO₃）₂；依據(jù)分析判斷出的物質(zhì)回答問題；
（2）若A是常見的變價金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，且反應①在水溶液中進行，D和F單質(zhì)化合反應生成B為酸，則推斷變價金屬為Fe，B為HCl，D為H₂，F(xiàn)為Cl₂，E為FeCl₃，反應②在水溶液中進行反應，其離子方程式是：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；光照條件下D（H₂）與F（Cl₂）反應生成B（HCl）；依據(jù)判斷物質(zhì)回答問題；
（3）若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是置換反應，依據(jù)周期表中非金屬單質(zhì)發(fā)生置換反應可知A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，依據(jù)判斷物質(zhì)回答．

解答 解：（1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金屬單質(zhì)，A+B=C+D是置換反應，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應都有紅棕色氣體生成，說明生成的氣體為NO₂，F(xiàn)為濃硝酸HNO₃，非金屬判斷D為C，結(jié)合置換反應和所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，分析判斷A為Mg，B為CO₂，C為MgO，E為Mg（NO₃）₂；A為Mg原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；反應④是碳和濃硝酸加熱反應生成二氧化氮和二氧化碳氣體及水的反應，化學方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：；C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）若A是常見的變價金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，且反應①在水溶液中進行，D和F單質(zhì)化合反應生成B為酸，則推斷變價金屬為Fe，B為HCl，D為H₂，F(xiàn)為Cl₂，E為FeCl₃，反應②在水溶液中進行反應，其離子方程式是：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；光照條件下D（H₂）與F（Cl₂）反應生成B（HCl），化學方程式為：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl
（3）若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是置換反應，依據(jù)周期表中非金屬單質(zhì)發(fā)生置換反應可知A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，反應①是碳置換硅的反應，化學方程式為為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：C，2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

點評 本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應用，反應特征的判斷，題干條件的分析應用、置換反應的常見類型是解題關(guān)鍵，題目難度中等．