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(yīng)條件和部分產(chǎn)物未標(biāo)出）．
請回答下列問題：
（1）若A為第三周期的金屬單質(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，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕氣體生成，則A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；反應(yīng)④的化學(xué)方程式為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4NO₂↑+2H₂O．
（2）若A為用量最大的金屬，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)②的離子方程式是：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，A與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（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，B常用作光導(dǎo)纖維，A、F所含元素同周期，則E的電子式為，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 （1）若A為第三周期的金屬單質(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，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，則A是Mg、D是C元素，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成，紅棕色氣體是NO₂，則F是HNO₃，C和HNO₃濃溶液反應(yīng)生成CO₂、NO₂和H₂O，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是MgO，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂；
（2）若A為用量最大的金屬，則A是Fe，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行．反應(yīng)②也在水溶液中進(jìn)行，則B是酸，C是鹽，D和F反應(yīng)生成酸，鹽和氣體單質(zhì)F反應(yīng)生成E，F(xiàn)e和氣體單質(zhì)直接反應(yīng)生成E，則F是Cl₂、E是FeCl₃、C是FeCl₂、B是HCl、D是H₂；
（3）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，B常用作光導(dǎo)纖維，則B為SiO₂，A、F所含元素同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，C為CO，E為CO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)，據(jù)此答題．

解答 解：（1）若A為第三周期的金屬單質(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，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，則A是Mg、D是C元素，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成，紅棕色氣體是NO₂，則F是HNO₃，C和HNO₃濃溶液反應(yīng)生成CO₂、NO₂和H₂O，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是MgO，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂；
通過以上分析知，A是Mg，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ；反應(yīng)④的化學(xué)方程式為在加熱條件下，碳和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)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為用量最大的金屬，則A是Fe，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行．反應(yīng)②也在水溶液中進(jìn)行，則B是酸，C是鹽，D和F反應(yīng)生成酸，鹽和氣體單質(zhì)F反應(yīng)生成E，F(xiàn)e和氣體單質(zhì)直接反應(yīng)生成E，則F是Cl₂、E是FeCl₃、C是FeCl₂、B是HCl、D是H₂，氯化亞鐵被氯氣氧化生成氯化鐵，離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，鐵與水蒸汽反應(yīng)的方程式為 3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺； 3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）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，B常用作光導(dǎo)纖維，則B為SiO₂，A、F所含元素同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O₂，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，C為CO，E為CO₂，E的電子式為，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)，該反應(yīng)為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：；2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．

點評 本題考查無機物的推斷、常用化學(xué)用語等，為高頻考點，涉及常見元素及其化合物知識的考查，把握元素的位置及單質(zhì)的性質(zhì)來分析推斷各物質(zhì)，注意根據(jù)物質(zhì)的特殊元素、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行推斷，熟悉常見單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．