Question

A、B、C、D、E、F六種物質的相互轉化關系如右圖所示（反應條件未標出），其中反應①是置換反應。

（1）若A、D、F都是非金屬單質，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則反應①的化學方程式是：                 。
（2）若A是常見的金屬單質，D、F是氣態單質，反應①在水溶液中進行，則反應②（在水溶液中進行）的離子方程式是：                  。
（3）若A、D為短周期元素單質，且所含元素的原子序數A是D的2倍，所含元素的原子核外最外層電子數D是A的2倍，③和④兩個反應中都有紅棕色氣體生成，B的結構式是：          ；反應④的化學方程式是：                                  。

Answer 1

（1）2C+SiO2Si+2CO    （2）2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-
（3）O=C=O      C+4HNO₃(濃)=4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O

試題分析：（1）若A、D、F都是非金屬單質，反應①是置換反應，A、D同主族，根據框圖可知，A與F生成E，C與F也能生成E，因此只能是SiO₂與C反應，則A是C、B是SiO₂、C是CO、D是Si，E是CO₂、F是O₂。
（2）若A是常見的金屬單質，反應①是置換反應，D、F是氣態單質，根據框圖可知，A與F生成E，C與F也能生成E，因此A只能為Fe，D為H₂，F為Cl₂，B為HCl，C為FeCl₂，E為FeCl₃。
（3）若A、D為短周期元素單質，且所含元素的原子序數A是D的2倍，所含元素的原子核外最外層電子數D是A的2倍，反應①是置換反應，根據框圖可知，A為Mg，D為C，B為CO₂，C為MgO，又知③和④兩個反應中都有紅棕色氣體生成，F為HNO₃。
點評：本題綜合性強，難度較大，一個框圖適用三種情況，這要求學生對物質之間的反應必須熟練，尤其本題還涉及到了置換反應，在高中所學的置換反應是有限的，可以好好總結一下，能夠提高做這類習題的效率。