Question

9．置换反应的通式可表示为：
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）若单质乙为植物光合作用的产物，则该反应的化学方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（2）若单质甲和化合物B均具有磁性，则该反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）若化合物A是红棕色粉末状固体，化合物B是一种既可以与强酸溶液反应又可以与强碱溶液反应的氧化物，则该反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（4）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↑．
（5）若单质乙是黑色非金属固体单质，化合物B是一种金属氧化物，常常用作耐高温材料，则该反应的化学方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 单质甲、乙和化合物A、B为中学常见物质，
（1）若单质乙为植物光合作用的产物，则乙应为O₂，则甲与化合物A的反应为氟气与水发生置换反应；
（2）若单质甲和化合物B均具有磁性，则甲为Fe，B为Fe₃O₄，则甲与化合物A的反应为铁与水反应生成四氧化三铁和氢气；
（3）若化合物A是红棕色粉末状固体，则A为Fe₂O₃，化合物B是一种既可以与强酸溶液反应又可以与强碱溶液反应的氧化物，则B为Al₂O₃，则该反应为氧化铁发生的铝热反应；
（4）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↑；
（5）若单质乙是黑色非金属固体单质，化合物B是一种金属氧化物，常常用作耐高温材料，则B应为氧化镁，乙为碳，所以该反应为Mg和CO₂的反应．

解答 解：单质甲、乙和化合物A、B为中学常见物质，
（1）若单质乙为植物光合作用的产物，则乙应为O₂，则甲与化合物A的反应为氟气与水发生置换反应，反应的化学方程式为2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案为：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）若单质甲和化合物B均具有磁性，则甲为Fe，B为Fe₃O₄，则甲与化合物A的反应为铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）若化合物A是红棕色粉末状固体，则A为Fe₂O₃，化合物B是一种既可以与强酸溶液反应又可以与强碱溶液反应的氧化物，则B为Al₂O₃，则该反应为氧化铁发生的铝热反应，反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（4）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↑；
（5）若单质乙是黑色非金属固体单质，化合物B是一种金属氧化物，常常用作耐高温材料，则B应为氧化镁，乙为碳，所以该反应为Mg和CO₂的反应，反应的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C．

点评 本题以置换反应为载体考查了物质的推断，明确物质的性质是解本题关键，物质间的置换反应类型有：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，难度中等．