Question

7．置换反应的通式可用如图表示，单质甲、乙和化合物A、B为中学常见物质，请回答下列问题：
（1）若单质甲是生活中用途最广泛的金属，单质乙是最轻的气体，则甲是Fe．
（2）若化合物A常温下呈液态，化合物B的焰色反应呈黄色，则该反应的离子反应方程式为2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
（3）工业上利用置换反应原理制备一种半导体材料，写出该反应的化学方程式．SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
（4）若气体单质乙能在空气中燃烧，化合物B为黑色磁性晶体，写出该反应的化学方程式3Fe3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 （1）单质甲是生活中用途最广泛的金属，应为Fe，单质乙是最轻的气体，应为H₂，则甲与化合物的反应为铁与酸发生置换反应，符合转化关系；
（2）若化合物A常温下呈液态，化合物B的焰色反应呈黄色，且为置换反应，则A为H₂O，甲为Na，乙为H₂，B为NaOH；
（3）工业上利用置换反应原理制备一种半导体材料，常见反应为SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（4）若化合物B为黑色磁性晶体，气体单质乙能在空气中燃烧，B为Fe₃O₄，乙为H₂，甲和化合物A的反应为铁和水蒸气的反应．

解答 解：（1）单质甲是生活中用途最广泛的金属，应为Fe，单质乙是最轻的气体，应为H₂，则甲与化合物的反应为铁与酸发生置换反应，反应的离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Fe；
（2）若化合物A常温下呈液态，化合物B的焰色反应呈黄色，且为置换反应，则A为H₂O，甲为Na，乙为H₂，B为NaOH，反应的离子方程式为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，
故答案为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（3）工业上利用置换反应原理制备一种半导体材料，常见反应为：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（4）若化合物B为黑色磁性晶体，气体单质乙能在空气中燃烧，B为Fe₃O₄，乙为H₂，甲和化合物A的反应为铁和水蒸气的反应，反应的化学方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

点评 本题考查无机推断，题目难度中等，明确常见元素及其化合物性质是解关键，注意掌握常见物质间的置换反应类型，如金属间的置换反应、非金属间的置换反应、金属和非金属之间的置换反应等，试题有利于培养学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．