Question

5．有一應(yīng)用前景廣闊的納米材料甲，其由A、B兩種短周期非金屬元素組成，難溶于水，且硬度大，熔點高．取材料甲與熔融的燒堿反應(yīng)，生成一種含A元素的含氧酸鹽乙和一種含B元素的氣體丙，氣體丙能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍：乙能溶于水，加鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解．
（1）氣體丙的結(jié)構(gòu)式為：甲的化學(xué)式為Si₃N₄．
（2）乙的水溶液俗稱水玻璃，其可以用來做粘合劑、木材等的防腐劑或防火劑 （寫出一種用途）．
（3）B元素的一種氫化物丁，相對分子質(zhì)量為32，常溫下為液體，其燃燒放熱多且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染，因此可用作火箭燃料、燃料電池燃料等．則：
①丁的電子式為．
②丁與空氣可組成堿性燃料電池，丁轉(zhuǎn)化為一種穩(wěn)定的氣體和液體，寫出該電池負極的電極反應(yīng)式N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O．

Answer 1

分析 取材料甲與熔融的燒堿反應(yīng)，生成一種含A元素的含氧酸鹽乙和一種含B元素的氣體丙，且能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，證明丙氣體為NH₃，說明甲中含有氮元素；含氧酸鹽乙能溶于水，加鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解，說明生成的沉淀為H₂SiO₃，證明甲中含有硅元素，材料甲，其由A、B兩種短周期非金屬元素組成，難溶于水，且硬度大，熔點高，證明是一種原子晶體含有氮元素和硅元素，依據(jù)元素化合價熟悉得到甲為Si₃N₄，判斷乙為硅酸鈉，A為硅 元素，B為氮元素，以此解答該題．

解答 解：（1）丙氣體為NH₃，結(jié)構(gòu)式為，甲為Si₃N₄，故答案為：；Si₃N₄；
（2）乙為硅酸鈉，水溶液俗稱水玻璃，可用于粘合劑、木材等的防腐劑或防火劑，故答案為：水玻璃；粘合劑、木材等的防腐劑或防火劑；
（3）①B元素的一種氫化物丁，相對分子質(zhì)量為32，常溫下為液體，由題意可知丁為N₂H₄，電子式為：；
故答案為：；
②丁與空氣組成可組成堿性燃料電池，丁轉(zhuǎn)化為一種穩(wěn)定的氣體和液體，說明肼反應(yīng)后生成氮氣和水，負極上肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O．

點評 本題考查無機物推斷，為高頻考點，涉及物質(zhì)推斷、原電池原理等知識點，正確判斷物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，熟練掌握化學(xué)反應(yīng)原理及常見元素化合物性質(zhì)，難度中等．