Question

4．A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示（反应条件和部分产物未标出）
（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的原子结构示意图为．反应④的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O
（2）若A为常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行．反应②也在水溶液中进行，则反应②的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．已知光照条件下D与F反应生成B，写出该反应的化学方程式H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl．
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则A的元素符号为C，反应①的化学方程式为2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 （1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，A+B=C+D是置换反应，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，说明生成的气体为NO₂，F为浓硝酸HNO₃，非金属判断D为C，结合置换反应和所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，分析判断A为Mg，B为CO₂，C为MgO，E为Mg（NO₃）₂；依据分析判断出的物质回答问题；
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行，D和F单质化合反应生成B为酸，则推断变价金属为Fe，B为HCl，D为H₂，F为Cl₂，E为FeCl₃，反应②在水溶液中进行反应，其离子方程式是：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；光照条件下D（H₂）与F（Cl₂）反应生成B（HCl）；依据判断物质回答问题；
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是置换反应，依据周期表中非金属单质发生置换反应可知A为C，D为Si，F为O₂，依据判断物质回答．

解答 解：（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，A+B=C+D是置换反应，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，说明生成的气体为NO₂，F为浓硝酸HNO₃，非金属判断D为C，结合置换反应和所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，分析判断A为Mg，B为CO₂，C为MgO，E为Mg（NO₃）₂；A为Mg原子结构示意图为：；反应④是碳和浓硝酸加热反应生成二氧化氮和二氧化碳气体及水的反应，化学方程式为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：；C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行，D和F单质化合反应生成B为酸，则推断变价金属为Fe，B为HCl，D为H₂，F为Cl₂，E为FeCl₃，反应②在水溶液中进行反应，其离子方程式是：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；光照条件下D（H₂）与F（Cl₂）反应生成B（HCl），化学方程式为：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是置换反应，依据周期表中非金属单质发生置换反应可知A为C，D为Si，F为O₂，反应①是碳置换硅的反应，化学方程式为为：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：C，2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

点评 本题考查了物质转化的分析判断，物质性质的应用，反应特征的判断，题干条件的分析应用、置换反应的常见类型是解题关键，题目难度中等．