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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,则物质C中所含化学键类型为离子键,写出反应④的化学方程式C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4NO2↑+2H2O.
(2)若A为常见的金属单质,D、F是气态单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,检验E物质中阳离子的操作和现象在试液中滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,则含有铁离子,否则不含有铁离子,A单质与1mol/L稀硝酸160mL恰好反应,最多消耗A单质3.36 g.
(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,则反应①的化学方程式为2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑,写出D单质的一种用途作半导体材料.

分析 (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,则A原子序数是偶数,所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍,A最外层电子数小于4且为偶数,D位于第二周期、A位于第三周期,则A是Mg、D是C元素;F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成,红棕色气体是NO2,则F是HNO3,C和HNO3浓溶液反应生成CO2、NO2和H2O,B能和Mg反应生成碳单质,则B是CO2,C是MgO,MgO和硝酸反应生成Mg(NO32和H2O,Mg和硝酸反应生成Mg(NO32,则E是Mg(NO32
(2)若A是常见的金属的单质,D、F是气态单质,A是Fe,反应①在水溶液中进行.反应②也在水溶液中进行,则B是酸,C是盐,D和F反应生成酸,盐和气体单质F反应生成E,Fe和气体单质直接反应生成E,则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为C,D为Si,F为O,B为SiO2,反应①为C与二氧化硅的反应.

解答 解:(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,则A原子序数是偶数,所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍,A最外层电子数小于4且为偶数,D位于第二周期、A位于第三周期,则A是Mg、D是C元素;F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成,红棕色气体是NO2,则F是HNO3,C和HNO3浓溶液反应生成CO2、NO2和H2O,B能和Mg反应生成碳单质,则B是CO2,C是MgO,C中含有离子键,MgO和硝酸反应生成Mg(NO32和H2O,Mg和硝酸反应生成Mg(NO32,则E是Mg(NO32;通过以上分析知,B是CO2、F是HNO3,在加热条件下,碳和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应④的化学方程式为C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4NO2↑+2H2O,
故答案为:离子键,C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4NO2↑+2H2O;
(2)若A是常见的金属的单质,D、F是气态单质,A是Fe,反应①在水溶液中进行.反应②也在水溶液中进行,则B是酸,C是盐,D和F反应生成酸,盐和气体单质F反应生成E,Fe和气体单质直接反应生成E,则F是Cl2、E是FeCl3、C是FeCl2、B是HCl、D是H2,氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁,反应②(在水溶液中进行)的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,检验FeCl3物质中铁离子的操作和现象是在试液中滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,则含有铁离子,否则不含有铁离子,Fe单质与1mol/L稀硝酸160mL恰好反应,当生成硝酸亚铁时消耗Fe最多,根据反应3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O可知,此时Fe单质的质量为$\frac{3×0.16}{8}×56$ g=3.36g,
故答案为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+;在试液中滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,则含有铁离子,否则不含有铁离子;3.36;
(3)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为C,D为Si,F为O,B为SiO2,反应①为C与二氧化硅的反应,该反应为2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑,硅可作半导体材料,
故答案为:2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑;作半导体材料.

点评 本题考查无机物的推断、常用化学用语等,为高频考点,涉及常见元素及其化合物知识的考查,把握元素的位置及单质的性质来分析推断各物质,注意根据物质的特殊元素、物质结构、物质之间的转化关系进行推断,熟悉常见单质及其化合物的性质是解本题关键,题目难度中等.

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c.混合气体的平均相对分子质量不变      d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c(CH{\;}_{3}OH)}{c(CO)c{\;}^{2}(H{\;}_{2})}$,△H<0(填“>”、“<”或“=”).
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是df(填序号).
a.升温 b.加入催化剂  c.增加CO的浓度  d.加入H2加压 e.加入惰性气体加压  f.分离出甲醇
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①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1;②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1;③H2O(g)═H2O(l)△H=-ckJ•mol-1.写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1

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