Question

7．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件均未列出）．
（1）若A是常见金属单质，与B的水溶液反应生成C和D，D、F是气体单质，D在F中燃烧时发出苍白色火焰．则F所对应的元素在周期表位置是第三周期第ⅦA族，反应②的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（2）若A、D为短周期元素组成的固体单质，一种为金属，另一种为非金属．且③④两个反应都有红棕色气体生成，则反应④的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（3）若A、D、F都是短周期非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，C是一种重要工业原料气，则1molB中含有4N_A个共价键，分子E的结构式是O=C=O．

Answer 1

分析 （1）D、F是气体单质，D在F中燃烧时发出苍白色火焰，应为氢气在氯气的燃烧，则D为H₂，F为Cl₂，由转化关系可知B为HCl，由反应①②③可知A应为变价金属，则A为Fe，C为FeCl₂，E为FeCl₃；
（2）A+B=C+D是置换反应，若A、D为短周期元素单质，且A为固体金属单质，D为固体非金属单质，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，非金属单质D为C，F为浓硝酸，金属置换非金属单质的反应应为镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳的反应，判断A为Mg，B为CO₂，C为MgO，D为C，E为Mg（NO₃）₂，F为NHO₃；
（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，C是一种重要工业原料气，则A为C，B为SiO₂，D为Si，C为CO，F为O₂，E为CO₂．

解答 解：（1）D、F是气体单质，D在F中燃烧时发出苍白色火焰，应为氢气在氯气的燃烧，则D为H₂，F为Cl₂，由转化关系可知B为HCl，由反应①②③可知A应为变价金属，则A为Fe，C为FeCl₂，E为FeCl₃，F对应的元素为Cl，处于周期表中：第三周期第ⅦA族，反应②的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：第三周期第ⅦA族；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）A+B=C+D是置换反应，若A、D为短周期元素单质，且A为固体金属单质，D为固体非金属单质，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，非金属单质D为C，F为浓硝酸，金属置换非金属单质的反应应为镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳的反应，判断A为Mg，B为CO₂，C为MgO，D为C，E为Mg（NO₃）₂，F为NHO₃，反应④的化学方程式为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（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，C是一种重要工业原料气，则A为C，B为SiO₂，D为Si，C为CO，F为O₂，E为CO₂．二氧化硅中Si原子与周围的4各个氧原子形成Si-O键，故1mol中SiO₂含有4N_A个共价键，CO₂的结构式为：O=C=O，
故答案为：4N_A； O=C=O．

点评 本题考查元素化合物的推断，属于开放性题目，需要学生熟练常见元素化合物的性质，（3）注意二氧化硅的结构，难度中等．