Question

11．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产 物未标出），其中反应①是置换反应．
（1）若 A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素在周期表中同一列，A、F所含元素 在周期表中同一横行，则反应①的化学方程式是SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）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，则反应②（在 水溶液中进行）的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）若B、C、F都是气态单质，且 B 有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要 放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应③的化学方程式是4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）若A、D为单质，且A原子核内所含质子数是D的2倍，B是参与大气循环的一种物质，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）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 在周期表中同一横行，A、F所含元素同周期，则A为C，D为Si，F为O₂；
（2）A是常见的金属单质，D、F是气态单质，由反应关系可知，A应为变价金属，则应为Fe，D、F是气态单质，应分别为H₂、Cl₂；
（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，则B为Cl₂，为Cl₂和NH₃的反应，生成N₂和HCl；
（4）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，为Mg和CO₂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，以此解答该题．

解答 解：（1）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为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（2）A是常见的金属单质，D、F是气态单质，由反应关系可知，A应为变价金属，则应为Fe，D、F是气态单质，应分别为H₂、Cl₂，C生成E的反应为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，则B为Cl₂，为Cl₂和NH₃的反应，生成N₂和HCl，NH₃和氧气反应生成NO和水，为工业制硝酸的反应，化学方程式为
4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，则A为Mg，D为C，为Mg和CO₂的反应，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，生成气体为NO₂，则F为HNO₃，反应④为C和硝酸的反应，方程式为C+4HNO₃（浓 ）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓 ）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O．

点评 本题考查元素化合物的推断，为高考常见题型，题目信息量大，难度较大，题目侧重于常见元素化合物的性质和用途来考查无机物的推断，学习中注重相关知识的积累．