Question

如图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素形成，每种化合物仅含两种元素，A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E的分子结构模型为，C、D均为原子晶体，C可作为光导纤维的主要材料，D中所含两种元素的原子个数比为3：4，电子总数之比为3：2．根据以上信息回答下列问题：
①B的水溶液呈弱酸性，其主要的电离方程式可表示为

H₂O₂?HO^2-+H⁺

，D的化学式是

Si₃N₄

．
②A、B、E中均含有的一种元素为

氢元素

 （填元素名称）．
③E电子式为

．
④液态B与液态E反应可生成一种气态单质和一种常见液体，1molB参加反应放出热量QkJ，其反应的热化学方程式为

2H₂O₂（l）+N₂H₄（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2QKJ/mol

．
⑤NH₃分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH₃+HCl=NH₄Cl．试写出E与足量盐酸时，发生反应的化学方程式

N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂

．

Answer 1

分析：A是沼气的主要成分，为甲烷；B分子中所含电子数为18，B不稳定，具有较强的氧化性，含有氢元素，可知B为H₂O₂；C中含有O元素，C是光导纤维的主要材料，故C为SiO₂；E分子中所含电子数为18，E是由六个原子构成的分子，依据分子结构和化学键的特征分析，形成三个化学键的原子为氮原子，故E中含有H元素和N元素，E为N₂H₄；D中含有Si元素，还含有H元素或N元素，由D中所含的两种元素的原子个数之比为3：4，故D为Si₃N₄．

解答：解：A是沼气的主要成分，为甲烷；B分子中所含电子数为18，B不稳定，具有较强的氧化性，含有氢元素，可知B为H₂O₂；C中含有O元素，C是工业制玻璃的主要原料之一，故C为SiO₂；E分子中所含电子数为18，E是由六个原子构成的分子，原子平均电子数为3，故E中含有H元素，E为N₂H₄；D中含有Si元素，还含有H元素或N元素，由D中所含的两种元素的原子个数之比为3：4，故D为Si₃N₄；判断A为CH₄，B为H₂O₂，C为SiO₂，D为Si₃N₄；E为N₂H₄；
①B为H₂O₂的水溶液呈弱酸性，属于二元弱酸，其主要的电离方程式可表示为：H₂O₂?HO^2-+H⁺；依据判断D为Si₃N₄；
故答案为：H₂O₂?HO^2-+H⁺；Si₃N₄；
②A为CH₄，B为H₂O₂，E为N₂H₄；所以A、B、E中均含有的一种元素为氢元素；故答案为：氢元素；
③E为N₂H₄；电子式为：；故答案为：；

④液态B为H₂O₂，液态E为N₂H₄；BE反应可生成一种气态单质和一种常见液体，依据组成元素分析，气体为氮气，液体为水，1molB参加反应放出热量QkJ，反应热化学方程式为：
2H₂O₂（l）+N₂H₄（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2QKJ/mol；故答案为：2H₂O₂（l）+N₂H₄（l）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2QKJ/mol；
⑤NH₃分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH₃+HCl=NH₄Cl．E为N₂H₄ 与足量盐酸时，分子中含有两对孤对电子，和盐酸发生反应的化学方程式：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂
故答案为：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂

点评：考查物质的推断，电子式、化学方程式的书写方法，难度较大，掌握常见18电子物质是推断的关键，需要学生对常见物质的结构与性质熟练掌握．