Question

【題目】夜幕降臨，北京奧運會主會場“鳥巢”內燈火輝煌、鼓瑟齊鳴。璀璨的煙花在空中組成奧運五環等圖案，與場內表演相呼應。鳥巢夜景照明由五個部分組成，其中主體照明以傳統文化元素“中國紅”為主色。請回答下列問題：

（1）火焰利用了部分金屬元素特征的__________反應，該反應屬于__________（填“物理”或“化學”）變化。

（2）如圖所示的五元環代表A、B、C、D、E五種化合物，圓圈交叉部分指兩種化合物含有一種相同元素，五種化合物由五種短周期元素形成，每種化合物僅含兩種元素，A是沼氣的主要成分，B、E分子中所含的電子數均為18，B不穩定，具有較強的氧化性，其稀溶液是醫療上廣泛使用的消毒劑，E的分子結構模型為，C可作光導纖維的主要材料，D中所含兩種元素的原子個數比為3：4，兩元素的原子序數之比為2：1。根據以上信息回答下列問題：

①B的水溶液呈弱酸性，其主要的電離方程式可表示為___________________，D的化學式是___________________。

②A、B、E中均含有的一種元素為___________________（填元素名稱）。

③E的電子式為___________________。

④液態B與液態E反應可生成一種氣態單質和一種常見液體，1mol B參加反應放出熱量Q kJ，其反應的熱化學方程式為___________________。

⑤分子中的N原子有一對孤對電子，能發生反應：。試寫出E與足量鹽酸發生反應的化學方程式：______________________________________。

Answer 1

【答案】焰色 物理 H2O2HO2- +H+ Si3N4 氫 N2H4+2HCl=N2H6Cl2

【解析】

A是沼氣的主要成分，為CH4，B、E分子中所含電子數均為18，B不穩定，具有較強的氧化性，其稀溶液是醫療上廣泛使用的消毒劑，則B為H2O2，E的分子結構模型為，則E為N2H4；C可作為光導纖維的主要材料，則C為SiO2，D中所含兩種元素的原子個數比為3:4，電子總數之比為3:2，則兩種元素中電子數之比為2:1，，兩種元素為Si、N，所以D為Si3N4。

(1)部分金屬在灼燒時呈現一定的顏色，為焰色反應，焰色反應屬于物理變化；

(2) ①通過以上分析知，B是雙氧水，屬于二元酸，第一步電離方程式為H2O2HO2- +H+，D為Si3N4；

②通過以上分析知，A為CH4、B為H2O2、E為N2H4，這三種物質中都含有氫元素；

③根據E的球棍模型知，N原子之間存在一對共用電子對，氨基中每個H原子和N原子共用一對電子，每個N原子還含有一個孤電子對，所以其電子式為；

④液態B與液態E反應生成一種氣態單質和一種常見液體，則生成氮氣和水，根據氧化還原反應原理進行配平，又1mol B參加反應放出熱量Q kJ，則該反應放出熱量2Q kJ，其反應的熱化學方程式為；

⑤NH3分子中的N原子有一對孤對電子，能發生反應：NH3+HCl=NH4Cl，則E分子含有兩對孤電子，則與鹽酸反應方程式為N2H4+2HCl=N2H6Cl2。