Question

10．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为短周期非金属固体单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，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的离子结构示意图为，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．反应②也在水溶液中进行，其离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，用电子式表示化合物B的形成过程：．
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，D的M层电子是L层电子的一半，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↑．

Answer 1

分析 （1）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为Mg，D为C，反应①为Mg与CO₂的反应生成C与MgO，则A为Mg，B为CO₂，C为MgO，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，F为浓HNO₃；
（2）A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，应是金属与酸的反应，由反应②③可知F具有强氧化性，则A为Fe，D为H₂，F为Cl₂，B为HCl，C为FeCl₂，E为FeCl₃；
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，D的M层电子是L层电子的一半，则其M层电子数为4，故D为Si，A、D同主族，则A为碳元素，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是非金属单质的置换反应，可知B为SiO₂，F为O₂．

解答 解：（1）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为Mg，D为C，反应①为Mg与CO₂的反应生成C与MgO，则A为Mg，B为CO₂，C为MgO，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，F为浓HNO₃，则：
Mg²⁺离子结构示意图为，反应④是碳和浓硝酸加热反应生成二氧化氮、二氧化碳气体及水，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）A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，应是金属与酸的反应，由反应②③可知F具有强氧化性，则A为Fe，D为H₂，F为Cl₂，B为HCl，C为FeCl₂，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^-，用电子式表示化合物HCl的形成过程：
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；；
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，D的M层电子是L层电子的一半，则其M层电子数为4，故D为Si，A、D同主族，则A为碳元素，A、F所含元素同周期，A+B=C+D是非金属单质的置换反应，可知B为SiO₂，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：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

点评 本题考查无机物推断，需要学生掌握元素化合物性质，注意掌握中学常见的置换反应、连续反应，难度中等．