Question

9．置換反應的通式可表示為：
單質甲、乙和化合物A、B為中學常見物質，請回答下列問題：
（1）若單質乙為植物光合作用的產物，則該反應的化學方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
（2）若單質甲和化合物B均具有磁性，則該反應的化學方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）若化合物A是紅棕色粉末狀固體，化合物B是一種既可以與強酸溶液反應又可以與強堿溶液反應的氧化物，則該反應的化學方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（4）工業上利用置換反應原理制備一種半導體材料，寫出該反應的化學方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（5）若單質乙是黑色非金屬固體單質，化合物B是一種金屬氧化物，常常用作耐高溫材料，則該反應的化學方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 單質甲、乙和化合物A、B為中學常見物質，
（1）若單質乙為植物光合作用的產物，則乙應為O₂，則甲與化合物A的反應為氟氣與水發生置換反應；
（2）若單質甲和化合物B均具有磁性，則甲為Fe，B為Fe₃O₄，則甲與化合物A的反應為鐵與水反應生成四氧化三鐵和氫氣；
（3）若化合物A是紅棕色粉末狀固體，則A為Fe₂O₃，化合物B是一種既可以與強酸溶液反應又可以與強堿溶液反應的氧化物，則B為Al₂O₃，則該反應為氧化鐵發生的鋁熱反應；
（4）工業上利用置換反應原理制備一種半導體材料，常見反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（5）若單質乙是黑色非金屬固體單質，化合物B是一種金屬氧化物，常常用作耐高溫材料，則B應為氧化鎂，乙為碳，所以該反應為Mg和CO₂的反應．

解答 解：單質甲、乙和化合物A、B為中學常見物質，
（1）若單質乙為植物光合作用的產物，則乙應為O₂，則甲與化合物A的反應為氟氣與水發生置換反應，反應的化學方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
故答案為：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（2）若單質甲和化合物B均具有磁性，則甲為Fe，B為Fe₃O₄，則甲與化合物A的反應為鐵與水反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（3）若化合物A是紅棕色粉末狀固體，則A為Fe₂O₃，化合物B是一種既可以與強酸溶液反應又可以與強堿溶液反應的氧化物，則B為Al₂O₃，則該反應為氧化鐵發生的鋁熱反應，反應的化學方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（4）工業上利用置換反應原理制備一種半導體材料，常見反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（5）若單質乙是黑色非金屬固體單質，化合物B是一種金屬氧化物，常常用作耐高溫材料，則B應為氧化鎂，乙為碳，所以該反應為Mg和CO₂的反應，反應的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C．

點評 本題以置換反應為載體考查了物質的推斷，明確物質的性質是解本題關鍵，物質間的置換反應類型有：金屬間的置換反應、非金屬間的置換反應、金屬和非金屬之間的置換反應，難度中等．