Question

4．A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物未標(biāo)出） 
（1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金  屬單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，F(xiàn)的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成，則物質(zhì)C中所含化學(xué)鍵類型為離子鍵，寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4NO₂↑+2H₂O．
（2）若A為常見的金屬單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)①在水溶液中進行，則反應(yīng)②（在水溶液中進行）的離子方程式是Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，檢驗E物質(zhì)中陽離子的操作和現(xiàn)象在試液中滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色，則含有鐵離子，否則不含有鐵離子，A單質(zhì)與1mol/L稀硝酸160mL恰好反應(yīng)，最多消耗A單質(zhì)3.36 g．
（3）若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，寫出D單質(zhì)的一種用途作半導(dǎo)體材料．

Answer 1

分析 （1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金屬單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，A最外層電子數(shù)小于4且為偶數(shù)，D位于第二周期、A位于第三周期，則A是Mg、D是C元素；F的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成，紅棕色氣體是NO₂，則F是HNO₃，C和HNO₃濃溶液反應(yīng)生成CO₂、NO₂和H₂O，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是MgO，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂；
（2）若A是常見的金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，A是Fe，反應(yīng)①在水溶液中進行．反應(yīng)②也在水溶液中進行，則B是酸，C是鹽，D和F反應(yīng)生成酸，鹽和氣體單質(zhì)F反應(yīng)生成E，F(xiàn)e和氣體單質(zhì)直接反應(yīng)生成E，則F是Cl₂、E是FeCl₃、C是FeCl₂、B是HCl、D是H₂；
（3）A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)．

解答 解：（1）若A為短周期金屬單質(zhì)，D為短周期非金屬單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，則A原子序數(shù)是偶數(shù)，所含元素的原子最外層電子數(shù)D是A的2倍，A最外層電子數(shù)小于4且為偶數(shù)，D位于第二周期、A位于第三周期，則A是Mg、D是C元素；F的濃溶液與A、D反應(yīng)都有紅棕色氣體生成，紅棕色氣體是NO₂，則F是HNO₃，C和HNO₃濃溶液反應(yīng)生成CO₂、NO₂和H₂O，B能和Mg反應(yīng)生成碳單質(zhì)，則B是CO₂，C是MgO，C中含有離子鍵，MgO和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂和H₂O，Mg和硝酸反應(yīng)生成Mg（NO₃）₂，則E是Mg（NO₃）₂；通過以上分析知，B是CO₂、F是HNO₃，在加熱條件下，碳和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)④的化學(xué)方程式為C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4NO₂↑+2H₂O，
故答案為：離子鍵，C+4HNO₃（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4NO₂↑+2H₂O；
（2）若A是常見的金屬的單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，A是Fe，反應(yīng)①在水溶液中進行．反應(yīng)②也在水溶液中進行，則B是酸，C是鹽，D和F反應(yīng)生成酸，鹽和氣體單質(zhì)F反應(yīng)生成E，F(xiàn)e和氣體單質(zhì)直接反應(yīng)生成E，則F是Cl₂、E是FeCl₃、C是FeCl₂、B是HCl、D是H₂，氯化亞鐵被氯氣氧化生成氯化鐵，反應(yīng)②（在水溶液中進行）的離子方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，檢驗FeCl₃物質(zhì)中鐵離子的操作和現(xiàn)象是在試液中滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色，則含有鐵離子，否則不含有鐵離子，F(xiàn)e單質(zhì)與1mol/L稀硝酸160mL恰好反應(yīng)，當(dāng)生成硝酸亞鐵時消耗Fe最多，根據(jù)反應(yīng)3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，此時Fe單質(zhì)的質(zhì)量為$\frac{3×0.16}{8}×56$ g=3.36g，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；在試液中滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色，則含有鐵離子，否則不含有鐵離子；3.36；
（3）A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則A為C，D為Si，F(xiàn)為O，B為SiO₂，反應(yīng)①為C與二氧化硅的反應(yīng)，該反應(yīng)為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，硅可作半導(dǎo)體材料，
故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；作半導(dǎo)體材料．

點評 本題考查無機物的推斷、常用化學(xué)用語等，為高頻考點，涉及常見元素及其化合物知識的考查，把握元素的位置及單質(zhì)的性質(zhì)來分析推斷各物質(zhì)，注意根據(jù)物質(zhì)的特殊元素、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進行推斷，熟悉常見單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．