Question

A、B、C、D、E、F六種物質的相互轉化關系如下圖所示(反應條件及部分產物均未列出)。

（1）若A、D、E是短周期的非金屬單質，且 A、D所含元素同主族，A、E含元素同周期，已知D單質在電子工業中有重要作用，則D的原子結構示意圖為________；F的分子構型為________；反應①的化學方程式為__________________。
（2）若A、D為常見金屬單質，且加熱時A、D才能溶解在E的濃溶液中，寫出反應③的化學方程式_ _________________；足量的A與B溶液充分反應后，生成物C中金屬陽離子的檢驗方法為__________________；若以惰性電極電解B的水溶液，當陰極增重9.6g時，陽極生成氣體在標準狀況下的體積為________，寫出電解B的水溶液的離子方程式__________________。

Answer 1

 
（1）  直線型   2C+SiO₂2CO↑+Si
（2）Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
取少量C溶液于試管中，滴加KSCN溶液無明顯顏色變化，再滴加氯水呈血紅色    1.68 L
2Cu²⁺ + 2H₂O2Cu + O₂↑ + 4H⁺

試題分析：（1）A、、E是短周期的非金屬單質D在電子工業中有重要作用，則D為Si元素；由于 A、D所含元素同主族，所以A為C元素；能與C單質發生制取Si單質，則B為SiO₂；反應的方程式為：C+ SiO₂Si+2CO↑.C為CO氣體；2CO+ O₂2CO₂.故F為CO₂。因為A、E含元素同周期，而且能與Si反應制取SiO₂，則E為O元素；則D的原子結構示意圖為； CO₂的分子是直線型分子，兩個O原子在C原子的兩側，夾角為180º。反應①的化學方程式為C+ SiO₂Si+2CO↑。（2）若A、D為常見金屬單質，且加熱時A、D才能溶解在E的濃溶液中，根據金屬的活動性順序可知：A為Fe,D為Cu,E為濃H₂SO₄。B為CuSO₄；反應③的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃） CuSO₄+SO₂↑+2H₂O 。足量的Fe與CuSO₄溶液發生反應產生C是FeSO₄.F為Fe₂(SO₄)₃.檢驗Fe²⁺離子的方法是取少量C溶液于試管中，滴加KSCN溶液無明顯顏色變化，再滴加氯水呈血紅色。若以惰性電極電解CuSO₄的水溶液，電解的方程式為：CuSO₄+2H₂O 2Cu+2H₂SO₄+ O₂↑。可見當陰極產生2mol的Cu時，陽極產生氣體1mol。n(Cu)= 9.6g÷64g/mol=0.15mol,所以n(O₂)="0.075mol," V(O₂)= n·V_m=" 1.68L." 該反應的離子方程式為：2Cu²⁺ + 2H₂O   2Cu + O₂↑ + 4H⁺。