Question

（附加题）X、Y、Z为常见的三种单质，Z是绿色植物光合作用的产物之一，A、B为常见化合物．它们在一定条件下可发生如图所示的反应（均是在非溶液中进行的反应）：

（1）当X为金属，Y为非金属时，A是______（填名称）．
（2）当X为非金属，Y为金属时，X可能是______或______（均填化学式）．
（3）当X与Y均为金属时，X与A反应的化学方程式是______ 9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃）

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z为常见的三种单质，Z是绿色植物光合作用的产物之一，故Z为O₂，由Y+Z→A可知A为氧化物，X+Z→B可知B为氧化物，由转化关系X+A→Y+B为：单质（X）+氧化物（A）→单质（Y）+氧化物（B），符合置换反应，单质X具有还原性，结合常见单质解答，
（1）当X为金属，Y为非金属时，X为Mg，A为CO₂，Y为C，B为MgO，符合转化关系；
（2）当X为非金属，Y为金属时，X为H₂或C，Y为CuO等，符合转化关系；
（3）当X与Y均为金属时，考虑铝热反应，A为Al，B为Fe₃O₄（或Fe₂O₃），符合转化关系；
（4）当X与Y均为非金属时，若X与Y同主族，X为C单质，B为SiO₂，符合转化关系；
若X与Y不在同一主族，X为C单质，B为H₂O，符合转化关系．
解答：解：X、Y、Z为常见的三种单质，Z是绿色植物光合作用的产物之一，故Z为O₂，由Y+Z→A可知A为氧化物，X+Z→B可知B为氧化物，由转化关系X+A→Y+B为：单质（X）+氧化物（A）→单质（Y）+氧化物（B），符合置换反应，单质X具有还原性，
（1）当X为金属，Y为非金属时，X为Mg，A为CO₂，Y为C，B为MgO，符合转化关系，发生反应为2Mg+CO₂，C+2MgO；
故答案为：镁；
（2）当X为非金属，Y为金属时，X为H₂或C，Y为CuO等，符合转化关系，
发生反应为H₂+CuOCu+H₂O（或C+2CuO2Cu+CO₂↑等）；
故答案为：H₂或C；
（3）当X与Y均为金属时，考虑铝热反应，A为Al，B为Fe₃O₄（或Fe₂O₃），符合转化关系，
反应方程式为：8Al+3Fe₃O₄  9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃ 2Fe+Al₂O₃）；
故答案为：8Al+3Fe₃O₄  9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃ 2Fe+Al₂O₃）；
（4）当X与Y均为非金属时，若X与Y同主族，X为C单质，B为SiO₂，符合转化关系，
反应方程式为：2C+SiO₂Si+2CO↑；
若X与Y不在同一主族，X为C单质，B为H₂O，符合转化关系，反应方程式为：C+H₂O H₂+CO；
故答案为：2C+SiO₂Si+2CO↑；C+H₂O H₂+CO．
点评：本题以无机框图题的形式考查中学置换反应、元素单质及其化合物之间的相互转化关系，根据要求选择适合的反应，难度较大，以考查学生的对基础知识的熟练掌握程度为主．