Question

（附加題）X、Y、Z為常見的三種單質，Z是綠色植物光合作用的產物之一，A、B為常見化合物．它們在一定條件下可發生如圖所示的反應（均是在非溶液中進行的反應）：

（1）當X為金屬，Y為非金屬時，A是

鎂

（填名稱）．
（2）當X為非金屬，Y為金屬時，X可能是

H₂

或

C

（均填化學式）．
（3）當X與Y均為金屬時，X與A反應的化學方程式是

8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃）

．
（4）當X與Y均為非金屬時，若X與Y同主族，X與A反應的化學方程式是

2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑

．若X與Y不在同一主族，X與A反應的化學方程式是

C+H₂O

高溫  .

H₂+CO

．

Answer 1

分析：X、Y、Z為常見的三種單質，Z是綠色植物光合作用的產物之一，故Z為O₂，由Y+Z→A可知A為氧化物，X+Z→B可知B為氧化物，由轉化關系X+A→Y+B為：單質（X）+氧化物（A）→單質（Y）+氧化物（B），符合置換反應，單質X具有還原性，結合常見單質解答，
（1）當X為金屬，Y為非金屬時，X為Mg，A為CO₂，Y為C，B為MgO，符合轉化關系；
（2）當X為非金屬，Y為金屬時，X為H₂或C，Y為CuO等，符合轉化關系；
（3）當X與Y均為金屬時，考慮鋁熱反應，A為Al，B為Fe₃O₄（或Fe₂O₃），符合轉化關系；
（4）當X與Y均為非金屬時，若X與Y同主族，X為C單質，B為SiO₂，符合轉化關系；
若X與Y不在同一主族，X為C單質，B為H₂O，符合轉化關系．

解答：解：X、Y、Z為常見的三種單質，Z是綠色植物光合作用的產物之一，故Z為O₂，由Y+Z→A可知A為氧化物，X+Z→B可知B為氧化物，由轉化關系X+A→Y+B為：單質（X）+氧化物（A）→單質（Y）+氧化物（B），符合置換反應，單質X具有還原性，
（1）當X為金屬，Y為非金屬時，X為Mg，A為CO₂，Y為C，B為MgO，符合轉化關系，發生反應為2Mg+CO₂，

點燃  .

C+2MgO；
故答案為：鎂；
（2）當X為非金屬，Y為金屬時，X為H₂或C，Y為CuO等，符合轉化關系，
發生反應為H₂+CuO

△  .

Cu+H₂O（或C+2CuO

△  .

2Cu+CO₂↑等）；
故答案為：H₂或C；
（3）當X與Y均為金屬時，考慮鋁熱反應，A為Al，B為Fe₃O₄（或Fe₂O₃），符合轉化關系，
反應方程式為：8Al+3Fe₃O₄  

高溫  .

9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃ 

高溫  .

2Fe+Al₂O₃）；
故答案為：8Al+3Fe₃O₄  

高溫  .

9Fe+4Al₂O₃（或2Al+Fe₂O₃ 

高溫  .

2Fe+Al₂O₃）；
（4）當X與Y均為非金屬時，若X與Y同主族，X為C單質，B為SiO₂，符合轉化關系，
反應方程式為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑；
若X與Y不在同一主族，X為C單質，B為H₂O，符合轉化關系，反應方程式為：C+H₂O

高溫  .

 H₂+CO；
故答案為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑；C+H₂O

高溫  .

 H₂+CO．

點評：本題以無機框圖題的形式考查中學置換反應、元素單質及其化合物之間的相互轉化關系，根據要求選擇適合的反應，難度較大，以考查學生的對基礎知識的熟練掌握程度為主．