Question

A、B、C、D均是前四周期元素組成的常見不同單質或化合物．它們之間有如下轉化關系：A

①

B

②

C

③

D
（1）若A、B、C、D都是氧化物，且A為光導纖維的主要材料，試寫C的結構式

 

，試寫出③化學反應方程式：

 

（2）若A、B、C、D均含有同一種常見金屬元素，B是黑色磁性固體，D是一種紅褐色沉淀，反應②在常見稀酸中進行，C是該反應中生成的唯一鹽，反應①可能的一個方程式：

 

，反應②的離子方程式是

 

，如要由C溶液制晶體C，其操作：

 

．
（3）若A、B、C、D均含有同一種短周期的金屬元素，且B和D在溶液中反應生成沉淀C，則下列判斷正確的是

 

（填字母）．
a．A可能是一種耐火材料；       
b．B的溶液一定呈堿性；
c．C 一定既溶于鹽酸又溶于苛性鈉溶液；
如用1molA金屬制備C，最少需

 

mol HCl和

 

mol NaOH．
（4）A、B、C、D均含有同一種元素，若A和D反應生成鹽，則A到B的反應：

 

，A和C在催化劑條件下可轉化成不污染環(huán)境的氣體，其方程式：

 

．
（5）若A是一黑色粉末，B是一種氣體單質，請書寫①可能的兩個反應：

 

、

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）A為光導纖維的主要材料，應為SiO₂，A、B、C、D都是氧化物，則反應①應為SiO₂和C的反應，B為CO，則C為CO₂，D應為MgO；
（2）若A、B、C、D均含有同一種常見金屬元素，B是黑色磁性固體，應為Fe₃O₄，則A為Fe，D是一種紅褐色沉淀，應為Fe（OH）₃，反應②在常見稀酸中進行，C是該反應中生成的唯一鹽，應為Fe（NO₃）₃；
（3）若A、B、C、D均含有同一種短周期的金屬元素，且B和D在溶液中反應生成沉淀C，C應為Al（OH）₃，B、D分別含有Al³⁺、AlO₂^-，A可能為Al或氧化鋁；
（4）A、B、C、D均含有同一種元素，若A和D反應生成鹽，鹽為硝酸銨，則A為NH₃，B為NO，C為NO₂，D為HNO₃；
（5）若A是一黑色粉末，B是一種氣體單質，則A為MnO₂，B為O₂或Cl₂．

解答： 解：（1）A為光導纖維的主要材料，應為SiO₂，A、B、C、D都是氧化物，則反應①應為SiO₂和C的反應，B為CO，則C為CO₂，D應為MgO，C的結構式為O=C=O，③化學反應方程式為2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，
故答案為：O=C=O；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；
（2）若A、B、C、D均含有同一種常見金屬元素，B是黑色磁性固體，應為Fe₃O₄，則A為Fe，反應①可能的一個方程式為3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄，D是一種紅褐色沉淀，應為Fe（OH）₃，反應②在常見稀酸中進行，C是該反應中生成的唯一鹽，應為Fe（NO₃）₃，反應②的離子方程式是3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，F(xiàn)e³⁺水解呈酸性，由C溶液制晶體C，其操作為加硝酸抑制水解，加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶過濾洗滌，
故答案為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；加硝酸抑制水解，加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶過濾洗滌；
（3）若A、B、C、D均含有同一種短周期的金屬元素，且B和D在溶液中反應生成沉淀C，C應為Al（OH）₃，B、D分別含有Al³⁺、AlO₂^-，
a．A如為氧化鋁，則是一種耐火材料，故a正確；
b． B如為氯化鋁，則溶液呈酸性，故b錯誤；
c．C為氫氧化鋁，為兩性氫氧化物，一定既溶于鹽酸又溶于苛性鈉溶液，故c正確．
用1molAl金屬制備Al（OH）₃，可分別生成Al³⁺、AlO₂^-，然后混合發(fā)生Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃，此時消耗鹽酸和氫氧化鈉的量最少，則應生成0.25molAl³⁺，需要0.75molHCl，生成0.75molAlO₂^-，需要0.75molNaOH，
故答案為：ac；0.75；0.75；
（4）A、B、C、D均含有同一種元素，若A和D反應生成鹽，鹽為硝酸銨，則A為NH₃，B為NO，C為NO₂，D為HNO₃，則A到B的反應為4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，A和C在催化劑條件下可轉化成不污染環(huán)境的氣體的方程式為8NH₃+6NO₂

催化劑  .

7N₂+12H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；8NH₃+6NO₂

催化劑  .

7N₂+12H₂O；
（5）若A是一黑色粉末，B是一種氣體單質，則A為MnO₂，B為O₂或Cl₂，則①可能的兩個反應為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑、MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．

點評：本題以Mg、Al、Fe及其化合物為載體考查了金屬元素及其化合物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，根據(jù)物質的顏色變化及性質為突破口，熟悉物質性質是解本題關鍵，再結合物質間的轉化來解答，題目難度中等．