Question

A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应．
（1）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，反应后溶液呈浅绿色．则A在元素周期表中的位置是______，反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是______；已知1g D与F反应生成B时放出92.3kJ热量，写出该反应的热化学方程式______．
（2）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，反应①的化学方程式是______，反应④的化学方程式是______．
（3）若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是______．晶体D的晶体类型为______，A在生活中的常见用途______（写出一种）．

Answer 1

解：（1）A是常见的金属单质，D、F是气态单质，由反应关系可知，反应后溶液呈浅绿色，A应为变价金属，则应为Fe，D、F是气态单质，应分别为H₂、Cl₂；依据热化学方程式书写方法写出热化学方程式；则A在元素周期表中的位置是：第4周期第Ⅷ族；反应②（在水溶液中进行）是FeCl₂被氯气氧化为FeCl₃的反应，反应的离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
已知1g D为H₂与F为Cl₂反应生成B为HCl时放出92.3kJ热量，1mol氢气和氯气反应生成氯化氢反应放出的热量184.6KJ；该反应的热化学方程式：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）；△H=-184.6 kJ?mol^-1；
故答案为：第4周期第Ⅷ族；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）；△H=-184.6 kJ?mol^-1
（2）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，则A为Mg，D为C，C为MgO，B为CO₂，是镁在二氧化碳气体中的反应的反应，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，生成气体为NO₂，则F为HNO₃；反应①是没和二氧化碳的反应，反应的化学方程式是：2Mg+CO₂2MgO+C；反应④是C和浓硝酸的反应，反应的化学方程式为：C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+4H₂O；
故答案为：2Mg+CO₂2MgO+C； C+4HNO₃（浓）CO₂↑+4NO₂↑+4H₂O；
（3）短周期元素同主族元素之间的置换反应有多种，如Na→H₂，O₂→S，C→Si等，若A、D、F都是非金属单质，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O₂；反应①的化学方程式为：SiO₂+2CSi+2CO↑；晶体D为Si，晶体类型为原子晶体；A为C在生活中的常见用途为：焦炭、木炭等作燃料（或活性炭用于净水除异味）；
故答案为：SiO₂+2CSi+2CO↑；原子晶体；焦炭、木炭等作燃料（或活性炭用于净水除异味）；
分析：（1）A是常见的金属单质，D、F是气态单质，由反应关系可知，反应后溶液呈浅绿色，A应为变价金属，则应为Fe，D、F是气态单质，应分别为H₂、Cl₂；依据热化学方程式书写方法写出热化学方程式；
（2）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，则A为Mg，D为C，C为MgO，B为CO₂，是镁在二氧化碳气体中的反应的反应，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，生成气体为NO₂，则F为HNO₃；
（3）短周期元素同主族元素之间的置换反应有多种，如Na→H₂，O₂→S，C→Si等，若A、D、F都是非金属单质，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O₂，以此解答；
点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，物质性质的应用，原子结构的特征计算应用，主要考查常见单质化合物性质，题目难度中等．