Question

3．A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如附圖所示（反應(yīng)條件未標(biāo)出）．
（1）若A、D為短周期元素單質(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，③與④兩個(gè)反應(yīng)中都有紅棕色氣體生成，反應(yīng)④的化學(xué)方程式是C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）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，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式是2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）若A為常見的金屬單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行，則反應(yīng)②（在水溶液中進(jìn)行）的離子方程式是Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺．
（4）若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B為黃綠色，③和④兩個(gè)反應(yīng)中都有水生成，反應(yīng)②需要放電才能發(fā)生，A、D相遇有白煙生成，反應(yīng)③的化學(xué)方程式是4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，在反應(yīng)①中若有3mol電子轉(zhuǎn)移，則生成D的物質(zhì)的量為3mol．

Answer 1

分析 （1）若A、D為短周期元素單質(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，則D處于第二周期、A處于第三周期，設(shè)A原子最外層電子數(shù)為x，則2+8+x=2（2+2x），解的x=2，故A為Mg，D為C，則B為CO₂，C為MgO，③與④兩個(gè)反應(yīng)中都有紅棕色氣體生成，則F為HNO₃，E為Mg（NO₃）₂；
（2）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為C，D為Si，F(xiàn)為O，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)；
（3）若A是常見的金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，且反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行，D和F單質(zhì)化合反應(yīng)生成B為酸，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為變價(jià)金屬，氣體單質(zhì)F能與A反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)化合物，則推斷變價(jià)金屬A為Fe，F(xiàn)為Cl₂，D為H₂，B為HCl，C是FeCl₂，E為FeCl₃；
（4）若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B為黃綠色，則B為Cl₂，反應(yīng)②需要放電條件才能發(fā)生，為氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，③和④兩個(gè)反應(yīng)中都有水生成，可以推知C為N₂，F(xiàn)為O₂，E為NO，A為NH₃，反應(yīng)①為置換反應(yīng)，A、D相遇有白煙生成，可推知D為HCl．

解答 解：（1）若A、D為短周期元素單質(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，則D處于第二周期、A處于第三周期，設(shè)A原子最外層電子數(shù)為x，則2+8+x=2（2+2x），解的x=2，故A為Mg，D為C，則B為CO₂，C為MgO，③與④兩個(gè)反應(yīng)中都有紅棕色氣體生成，則F為HNO₃，E為Mg（NO₃）₂，反應(yīng)④的化學(xué)方程式是：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）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為C，D為Si，F(xiàn)為O，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）若A是常見的金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，且反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行，D和F單質(zhì)化合反應(yīng)生成B為酸，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為變價(jià)金屬，氣體單質(zhì)F能與A反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)化合物，則推斷變價(jià)金屬A為Fe，F(xiàn)為Cl₂，D為H₂，B為HCl，C是FeCl₂，E為FeCl₃，反應(yīng)②（在水溶液中進(jìn)行）的離子方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
（4）若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B為黃綠色，則B為Cl₂，反應(yīng)②需要放電條件才能發(fā)生，為氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，③和④兩個(gè)反應(yīng)中都有水生成，可以推知C為N₂，F(xiàn)為O₂，E為NO，A為NH₃，反應(yīng)①為置換反應(yīng)，A、D相遇有白煙生成，可推知D為HCl，反應(yīng)③的化學(xué)方程式是：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，反應(yīng)①為：NH₃+6Cl₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$6HCl+N₂，若有3mol電子轉(zhuǎn)移，則生成HCl的物質(zhì)的量為3mol，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；3mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，涉及Fe、Mg、Cl、C、N元素化合物性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)，題目難度中等．