Question

17．已知：A、C均为常见的单质，B、D为常见的化合物，它们在一定条件下有如下转化关系：A+B-→C+D
（1）若A、C均为生活中常见金属，D既能与盐酸，又能与氢氧化钠溶液反应，则组成A单质的元素的原子结构示意图为：；请写出该反应的一个重要用途：焊接钢轨．
（2）若A、C分别是由原子序数相差8的非金属元素组成的固体单质，请写出该反应的化学方程式：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）若组成A单质的元素形成的带两个正电荷的阳离子具有与氖原子相同的电子层结构，且C为黑色固态单质，该反应的化学方程式是2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2．

Answer 1

分析 A、C均为常见的单质，B、D为常见的化合物，它们在一定条件下有如下转化关系：A+B-→C+D，反应类型为置换反应，
（1）若A、C均为生活中常见金属，D既能与盐酸，又能与氢氧化钠溶液反应，判断D为两性物质为Al₂O₃，推断A为Al，C为Fe，B为氧化铁，发生的是铝热反应，利用铝热反应可以切割和焊接钢轨，则组成AL单质的元素的原子有13个电子，核外有三个电子层，最外层3个电子；
（2）若A、C分别是由原子序数相差8的非金属元素组成的固体单质发生的置换反应，结合所学判断可以判断是同主族的非金属单质间的反应，是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳的反应；
（3）若组成A单质的元素形成的带两个正电荷的阳离子具有与氖原子相同的电子层结构，判断为Mg²⁺，判断为A为金属镁，且C为黑色固态单质判断为C，推断是没在二氧化碳中燃烧发生的置换反应，标注元素化合价变化结合化学方程式定量关系计算氧化剂和还原剂反应的物质的量之比．

解答 解：A、C均为常见的单质，B、D为常见的化合物，它们在一定条件下有如下转化关系：A+B-→C+D，反应类型为置换反应，
（1）若A、C均为生活中常见金属，D既能与盐酸，又能与氢氧化钠溶液反应，判断D为两性物质为Al₂O₃，推断A为Al，C为Fe，B为氧化铁，发生的是铝热反应，利用铝热反应可以切割和焊接钢轨，则组成AL单质的元素的原子有13个电子，核外有三个电子层，最外层3个电子，原子结构示意图为，

故答案为：；焊接钢轨；
（2）若A、C分别是由原子序数相差8的非金属元素组成的固体单质发生的置换反应，结合所学判断可以判断是同主族的非金属单质间的反应，是碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳的反应，化学方程式为：2C+SiO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：2C+SiO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）若组成A单质的元素形成的带两个正电荷的阳离子具有与氖原子相同的电子层结构，判断为Mg²⁺，判断为A为金属镁，且C为黑色固态单质判断为C，推断是没在二氧化碳中燃烧发生的置换反应，化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，镁元素化合价升高做还原剂，二氧化碳做氧化剂，氧化剂和还原剂反应的物质的量之比为1：2，
故答案为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；1：2．

点评 本题考查了物质性质的分析应用，主要是物质转化关系的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．