Question

北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”內(nèi)燈火輝煌，鼓瑟齊鳴．璀璨的煙花在空中組成奧運(yùn)五環(huán)等圖案，與場(chǎng)內(nèi)表演相呼應(yīng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）火焰利用了部分金屬的

 

反應(yīng)，該反應(yīng)屬于

 

（填“物理”或“化學(xué)”）變化．
（2）如圖Ⅰ所示的五圓環(huán)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分子中所含電子數(shù)均為18，B不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的氧化性，其稀溶液是醫(yī)療上廣泛使用的消毒劑，E的分子結(jié)構(gòu)模型如圖Ⅱ；C、D均為原子晶體，C可作為光導(dǎo)纖維的主要材料，D中所含兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為3：4，電子總數(shù)之比為3：2．根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)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(xué)式是

 

．
②A、B、E中均含有的一種元素為

 

 （填元素名稱）．
③NH₃分子中的N原子有一對(duì)孤對(duì)電子，能發(fā)生反應(yīng)：NH₃+HCl=NH₄Cl．試寫(xiě)出E與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）我國(guó)科研人員在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出具有高能的物質(zhì)N₆₀，它的結(jié)構(gòu)與C₆₀十分相似．已知N₆₀分子中每個(gè)N原子均以氮氮單鍵結(jié)合三個(gè)氮原子，且N₆₀結(jié)構(gòu)中每個(gè)氮原子均形成8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．試推測(cè)1個(gè)N₆₀分子的結(jié)構(gòu)中含有

 

個(gè)N-N鍵．

Answer 1

分析：（1）焰色反應(yīng)是物理變化；
（2）A是沼氣的主要成分，為甲烷；B分子中所含電子數(shù)為18，B不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的氧化性，含有氫元素，可知B為H₂O₂；C中含有O元素，C是光導(dǎo)纖維的主要材料，故C為SiO₂；E分子中所含電子數(shù)為18，E是由六個(gè)原子構(gòu)成的分子，依據(jù)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的特征分析，形成三個(gè)化學(xué)鍵的原子為氮原子，故E中含有H元素和N元素，E為N₂H₄；D中含有Si元素，還含有H元素或N元素，由D中所含的兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比為3：4，故D為Si₃N₄．；
（3）利用均攤法計(jì)算N-N鍵數(shù)．

解答：解：（1）某些金屬有焰色反應(yīng)，焰色反應(yīng)是物理變化，故答案為：焰色；物理；
（2）A是沼氣的主要成分，為甲烷；B分子中所含電子數(shù)為18，B不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的氧化性，含有氫元素，可知B為H₂O₂；C中含有O元素，C是工業(yè)制玻璃的主要原料之一，故C為SiO₂；E分子中所含電子數(shù)為18，E是由六個(gè)原子構(gòu)成的分子，原子平均電子數(shù)為3，故E中含有H元素，E為N₂H₄；D中含有Si元素，還含有H元素或N元素，由D中所含的兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比為3：4，故D為Si₃N₄；判斷A為CH₄，B為H₂O₂，C為SiO₂，D為Si₃N₄；E為N₂H₄；
①B為H₂O₂的水溶液呈弱酸性，屬于二元弱酸，其主要的電離方程式可表示為：H₂O₂?HO^2-+H⁺；依據(jù)判斷D為Si₃N₄；
故答案為：H₂O₂?HO^2-+H⁺；Si₃N₄；
②A為CH₄，B為H₂O₂，E為N₂H₄；所以A、B、E中均含有的一種元素為氫元素；故答案為：氫元素；
③NH₃分子中的N原子有一對(duì)孤對(duì)電子，能發(fā)生反應(yīng)：NH₃+HCl=NH₄Cl．E為N₂H₄ 與足量鹽酸時(shí)，分子中含有兩對(duì)孤對(duì)電子，和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂．故答案為：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂．
（3）每個(gè)N原子均以氮氮單鍵結(jié)合三個(gè)氮原子，每個(gè)氮氮鍵被2個(gè)氮原子共用，每個(gè)氮原子有1.5個(gè)氮氮鍵，1個(gè)N₆₀分子的結(jié)構(gòu)中含有90個(gè)氮氮鍵，故答案為：90．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的推斷、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)等，難度較大，掌握常見(jiàn)18電子物質(zhì)是推斷的關(guān)鍵，需要學(xué)生對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)熟練掌握．