Question

A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示（反应条件和部分产物未标出）。

(1)若A为短周期元素的金属单质，D为短周期元素的非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的原子结构示意图为__________，反应④的化学方程式为_____________。

(2)若A是常见的金属单质，D、F是气体单质，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________________。已知1g D与F反应生成B（气态）时放出92.3kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________。

(3)若A、D、F都是短周期非金属元素的单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为____________，B固体属于____________晶体。

Answer

C + 4HNO3(浓)=4NO2 ↑+ CO2 ↑+2H2O 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol SiO2 + 2C = Si+ 2CO↑ 原子

【解析】

（1）A为短周期元素的金属单质，D为短周期元素的非金属单质，所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，可知A的最外层电子数小于4且为偶数，D位于第二周期，A位于第三周期，那么A为Mg，D为C；F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，红棕色气体为NO2，说明F为HNO3，C和浓HNO3反应生成CO2、NO2和H2O，B能和Mg反应生成C单质，即B为CO2，C为MgO，和浓HNO3反应生成Mg(NO3)2和水，E为Mg(NO3)2，据此作答；

（2）若A是常见的金属单质，D、F是气体单质，A为Fe，反应①在水溶液中进行，反应②也在水溶液中进行，那么B为酸，C为盐，D和F反应生成酸，盐和气体单质F反应生成E，Fe和气体单质直接反应生成E，因此F为Cl2，E为FeCl3，C为FeCl2，B为HCl，D为H2；

D为H2，F为Cl2，二者反应的方程式为：H2+Cl2=2HCl根据方程式计算反应热，并书写正确的热化学方程式；

（3）A、D、F都是短周期非金属元素的单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则A为C，B为SiO2，D为Si，F为O2，E为CO2，反应①为C与SiO2的反应。

（1）由分析可知A为Mg，原子结构示意图为：；反应④为C和浓HNO3反应，反应生成CO2、NO2和H2O，反应方程式为：C + 4HNO3(浓)=4NO2 ↑+ CO2 ↑+2H2O；

（2）C为FeCl2，F为Cl2，二者反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-；1molH2与1molCl2反应生成2molHCl，1gH2与Cl2反应放出92.3kJ热量，那么1molH2与Cl2反应放出的热量为92.3kJ×2=184.6kJ，因此热化学方程式为：H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol

（3）A为C，B为SiO2，二者反应生成Si和CO，反应方程式为：SiO2 + 2C = Si+ 2CO↑，B为SiO2，属于原子晶体。