Question

、、、、、六种物质的相互转化关系如图所示(反应条件及部分产物均未列出)。

(1)如果、、都是短周期的非金属单质，且、所含元素同主族，、所含元素同周期，已知在电子工业中有重要应用，则所含元素的原子结构示意图为______；物质的结构式为______；反应①的化学方程式为__________。

(2)若是常见的金属单质，是气态非金属单质，是液态非金属单质，反应①、②都在溶液中进行，写出所含元素在周期表中的位置：________；物质与等物质的量的在溶液中反应的离子方程式为_____。

(3)若、为常见的金属单质，与的浓溶液在加热条件下才能发生反应，并生成一种红棕色有刺激性气味的气体，写出反应④的化学方程式：________；足量的与溶液充分反应后，生成物中金属阳离子的检验方法为___________。

Answer

第4周期Ⅷ族 取少量溶液于试管中，滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液呈血红色

【解析】

(1)A、D为单质，根据反应①的特点，该反应为置换反应，D为电子工业中有重要作用，可以推出D为Si，A、D所含元素同主族，则A为C，从而推出F为O2，据此分析；

(2)A是常见的金属单质，D是气态非金属单质，反应①为置换反应，F是液态非金属单质，高中阶段液态非金属单质为液溴，大胆猜测出应是Fe＋2HBr=FeBr2＋H2↑，A为Fe，C为FeBr2，D为H2，B为HBr，F为Br2，然后进行验证；

(3)反应①为置换反应，A、D为常见的金属单质，说明A的金属性强于D，A与F的浓溶液在加热条件下才能发生反应，并生成一种红棕色有刺激性的气体，该红棕色刺激性气体为NO2，即F的浓溶液为浓硝酸，大胆猜测A为Fe，D为Cu，然后进行分析验证；

(1) A、D为单质，根据反应①的特点，该反应为置换反应，D为电子工业中有重要作用，可以推出D为Si，A、D所含元素同主族，则A为C，从而推出F为O2，C与SiO2反应：2C＋SiO2 Si＋2CO，D为CO，E为CO2，Si位于第三周期IVA族，原子序数为14，则Si的原子结构示意图为；E的结构式为；

答案：；O=C=O；2C＋SiO2 Si＋2CO；

(2)A是常见的金属单质，所含元素在反应①②中表现出化合价可变化的特征，推断为，气态单质为，物质应该为非氧化性酸，高中阶段液态单质为液溴，推断出单质为，则为，Fe是26号元素，位于第四周期Ⅷ族；还原性：，氯气先与Fe2＋反应，然后再与Br－反应，令FeBr2和Cl2的物质的量都是1，根据得失电子数目守恒，n(Fe2＋)×1＋n(Br－)×1=n(Cl2)×2×1，得出n(Br－)=1mol，因此C与等物质的量氯气反应的离子方程式为：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；

答案：第4周期Ⅷ族；2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；

(3)根据信息、为常见的金属单质，与的浓溶液在加热条件下才能发生反应，并生成红棕色有刺激性气味的气体，可以推断出为，又因为能置换出，所以为较活泼金属，但是必须在加热条件下才可以与浓硝酸反应，且还有变价现象，推出为，为，B为Cu(NO3)2，C为Fe(NO3)2，E为Fe(NO3)3，反应④的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，足量A与溶液B充分反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，生成C中金属阳离子是Fe2＋，检验Fe2＋操作方法是：取少量C溶液于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水，溶液呈血红色，从而证明C溶液中金属阳离子含有Fe2＋；

答案：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；取少量C溶液于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水，溶液呈血红色，从而证明C溶液中金属阳离子含有Fe2＋。