Question

2．已知A、B、C均为常见单质，其中A是金属，B、C是非金属，在一定条件下相互转化关系如图所示（反应条件和部分产物已省略）．
请回答下列问题：
（1）若常温下，B、C均为气体，D为黑色磁性固体，则C的化学式为H₂，A和E反应生成D的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）若常温下，B为气体，C为黑色固体粉末，则金属A的原子结构示意图为，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO．

Answer 1

分析 （1）B、C为气态非金属单质，其中能与金属A反应生成黑色晶体的只有O₂，联想黑色氧化物常见的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合题意，故A为Fe，B为O₂，D为Fe₃O₄，由转化B+C→E，E+A→D可知，C为H₂，E为H₂O，符合转化关系；
（2）常见黑色非金属为碳，联想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A为Mg，B为O₂，C为碳，D为MgO，E为CO₂，符合转化关系．

解答 解：（1）B、C为气态非金属单质，其中能与金属A反应生成黑色晶体的只有O₂，联想黑色氧化物常见的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合题意，故A为Fe，B为O₂，D为Fe₃O₄，由转化B+C→E，E+A→D可知，C为H₂，E为H₂O，符合转化关系，Fe在高温的条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：H₂；3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）常见黑色非金属为碳，联想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A为Mg，B为O₂，C为碳，D为MgO，E为CO₂，符合转化关系，则：
Mg原子核外电子数为12，有3个电子层，最外层电子数为12，原子结构示意图为：；
Mg在CO₂中燃烧生成碳与MgO，反应化学方程式为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO；
故答案为：；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO．

点评 本题考查无机物土地，涉及Mg、Fe等元素单质及其化合物之间的相互转化关系，难度中等，旨在考查学生对知识掌握的熟练程度，结合题目信息进行猜测验证即可．