Question

如图所示，甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是常见化合物．它们之间有如下转化关系：
（1）若甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质．X、Y、Z中只有一种是离子化合物，试推断：
①含有丙元素的化合物是______（填X、Y、Z）
②X与甲反应的化学方程式______ 2MgO+C

Answer 1

【答案】分析：根据反应关系可知甲与X的反应为置换反应，X与丙以及丙与乙的反应为化合反应，
（1）若甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质．X、Y、Z中只有一种是离子化合物，则Y应为离子化合物，含有金属元素，X中含有丙元素，且能与丙发生化合反应，说明丙元素应为多种化合价，能与金属发生置换反应，X应为CO₂，甲为Mg，乙为O₂，丙为C，Y为MgO，Z为CO；
（2）甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，应为Cl₂，丙通常状况下是深红棕色液体，应为Br₂，X、Y、Z含有同种元素形成的阳离子，但Y和Z的阳离子价态相同，X和Y的阳离子价态不同，说明金属阳离子含有不同的价态，应为Fe元素，则乙为Fe，X为FeBr₂，Y为FeCl₃，Z为FeBr₃，结合物质的性质解答该题．
解答：解：根据反应关系可知甲与X的反应为置换反应，X与丙以及丙与乙的反应为化合反应，
（1）若甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质．X、Y、Z中只有一种是离子化合物，则Y应为离子化合物，含有金属元素，X中含有丙元素，且能与丙发生化合反应，说明丙元素应为多种化合价，能与金属发生置换反应，X应为CO₂，甲为Mg，乙为O₂，丙为C，Y为MgO，Z为CO，
①甲与X发生置换反应，丙为单质，则X中含有丙，丙和乙发生化合反应，则Z中含有丙，故答案为：X、Z； 
②由以上分析可知甲为Mg，X为CO₂，在点燃条件下发生反应的方程式为2Mg+CO₂2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂2MgO+C；
（2）甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，应为Cl₂，丙通常状况下是深红棕色液体，应为Br₂，X、Y、Z含有同种元素形成的阳离子，但Y和Z的阳离子价态相同，X和Y的阳离子价态不同，说明金属阳离子含有不同的价态，应为Fe元素，则乙为Fe，X为FeBr₂，Y为FeCl₃，Z为FeBr₃，
①由以上分析可知乙为Fe，丙为Br₂，故答案为：Fe；Br₂；
②X为FeBr₂，Fe²⁺和Br^-都具有还原性，都可被Cl₂氧化，当Cl₂足量时，可发生2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-．
点评：本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题注意（1）为易错点，注意丙元素应为多种化合价，能与金属发生置换反应的特点，为解答该题的关键．