Question

A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应．
（1）若A、D、F都是非金属单质，且A、D为短周期同主族元素，A、F所含元素同周期，单质D用途有

 

（写一种）．
（2）若A是生活中常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是：

 

．
（3）若B、C、F都是气态单质，且B黄绿色、有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电条件才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应③的化学方程式是

 

；检验“白烟”物质中的阳离子的方法是：收集白烟于试管中，

 

．
（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍．已知F为一种含氧酸且③和④两个反应中都生成有颜色气体，则该有色气体在冷的条件下颜色变浅的原因

 

；反应①的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：（1）A、D、F都是非金属单质，且A、D为短周期同主族元素，A、F所含元素同周期，反应①为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO，碳与F反应生成E，CO与F生成E，F为气体，则F为氧气，验证符合转化关系，据此解答；
（2）A是生活中常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，F具有强氧化性，可推知A为Fe，F为Cl₂，故B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁，据此解答；
（3）B、C、F都是气态单质，B为黄绿色、有毒，则B为氯气，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③和④两个反应中都有水生成，可以推知C为N₂，F为O₂，E为NO，A为NH₃，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl，据此解答；
（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，A、B不能同主族，不能同周期（第一周期除外），A只能处于第二周期，B处于第三周期，可推知A为碳元素、B为Mg，F为一种含氧酸且③和④两个反应中都生成有颜色气体，故F为NHO₃，反应①是置换反应，结合转化关系可知，B为CO₂、C为MgO、D为C、E为Mg（NO₃）₂．

解答： 解：（1）（1）A、D、F都是非金属单质，且A、D为短周期同主族元素，A、F所含元素同周期，反应①为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO，碳与F反应生成E，CO与F生成E，F为气体，则F为氧气，验证符合转化关系，由上述分析可知，D为Si，可以用作半导体（或芯片或太阳能电池），
故答案为：半导体（或芯片或太阳能电池）；
（2）A是生活中常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，F具有强氧化性，可推知A为Fe，F为Cl₂，故B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁，则：反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）B、C、F都是气态单质，B为黄绿色、有毒，则B为氯气，反应②需要放电条件才能发生，为氮气与氧气反应，③和④两个反应中都有水生成，可以推知C为N₂，F为O₂，E为NO，A为NH₃，反应①为置换反应，A、D相遇有白烟生成，可推知D为HCl，则：
反应③的化学方程式是：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，白烟为氯化铵，检验“白烟”物质中的阳离子的方法是：收集白烟于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在管口，若试纸变蓝，则有NH₄⁺，
故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在管口，若试纸变蓝，则有NH₄⁺；
（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，A、B不能同主族，不能同周期（第一周期除外），A只能处于第二周期，B处于第三周期，可推知A为碳元素、B为Mg，F为一种含氧酸且③和④两个反应中都生成有颜色气体，故F为NHO₃，反应①是置换反应，结合转化关系可知，B为CO₂、C为MgO、D为C、E为Mg（NO₃）₂，则：
③和④两个反应中都生成有颜色气体为二氧化氮，存在平衡N₂O₄?2NO₂，正反应为吸热反应，降温使平衡逆向移动，颜色变浅；反应①的化学方程式是：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C，
故答案为：N₂O₄?2NO₂的正反应为吸热反应，降温使平衡逆向移动，颜色变浅；2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C．

点评：本题考查无机物的推断，题目信息量大，难度较大，答题时注意根据常见元素化合物的性质和用途考虑．