Question

2．已知A、B、C均為常見單質，其中A是金屬，B、C是非金屬，在一定條件下相互轉化關系如圖所示（反應條件和部分產物已省略）．
請回答下列問題：
（1）若常溫下，B、C均為氣體，D為黑色磁性固體，則C的化學式為H₂，A和E反應生成D的化學方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）若常溫下，B為氣體，C為黑色固體粉末，則金屬A的原子結構示意圖為，A和E在一定條件下反應生成D的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．

Answer 1

分析 （1）B、C為氣態非金屬單質，其中能與金屬A反應生成黑色晶體的只有O₂，聯想黑色氧化物常見的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合題意，故A為Fe，B為O₂，D為Fe₃O₄，由轉化B+C→E，E+A→D可知，C為H₂，E為H₂O，符合轉化關系；
（2）常見黑色非金屬為碳，聯想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A為Mg，B為O₂，C為碳，D為MgO，E為CO₂，符合轉化關系．

解答 解：（1）B、C為氣態非金屬單質，其中能與金屬A反應生成黑色晶體的只有O₂，聯想黑色氧化物常見的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合題意，故A為Fe，B為O₂，D為Fe₃O₄，由轉化B+C→E，E+A→D可知，C為H₂，E為H₂O，符合轉化關系，Fe在高溫的條件下與水蒸氣反應生成四氧化三鐵與氫氣，反應方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：H₂；3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）常見黑色非金屬為碳，聯想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A為Mg，B為O₂，C為碳，D為MgO，E為CO₂，符合轉化關系，則：
Mg原子核外電子數為12，有3個電子層，最外層電子數為12，原子結構示意圖為：；
Mg在CO₂中燃燒生成碳與MgO，反應化學方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO；
故答案為：；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．

點評 本題考查無機物土地，涉及Mg、Fe等元素單質及其化合物之間的相互轉化關系，難度中等，旨在考查學生對知識掌握的熟練程度，結合題目信息進行猜測驗證即可．