Question

【題目】有一應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，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，丙能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；乙能溶于水，加鹽酸產生白色沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解。

（1）甲的化學式為____________，其晶體屬于____________晶體。

（2）乙的水溶液可以用來做________________________（寫出一種用途）。

（3）B元素的一種氫化物丁，相對分子質量為32，常溫下為液體，其燃燒放熱多且燃燒產物對環境無污染，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丁可由次氯酸鈉與過量氨氣反應制得，其化學方程式________________________。

甲的制備過程中氨氣需要過量的理由是____________________________________。

③丁的水溶液呈弱堿性，室溫下其電離常數K1≈1.0×10－6，則0.01 mol·L－1丁水溶液的pH等于____________（忽略丁的二級電離和H2O的電離）。

Answer 1

【答案】Si3N4 原子 黏合劑、木材等的防腐劑或防火劑 NaClO ＋ 2NH3＝N2H4 ＋ NaCl ＋ H2O 次氯酸鈉有強氧化性，防止N2H4繼續被氧化 10

【解析】

甲由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，考慮甲屬于原子晶體。甲與熔融的燒堿反應生成一種含A元素的含氧酸鹽乙和一種含B元素的氣體丙，且丙能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明丙氣體為NH3，說明甲中含有氮元素。含氧酸鹽乙由短周期元素組成且為鈉鹽，能溶于水，加鹽酸產生白色沉淀，鹽酸過量沉淀不溶解，說明生成的沉淀為H2SiO3，則乙為Na2SiO3，證明甲中含有硅元素，故A為Si元素，B為N元素，依據元素化合價可推知甲為Si3N4，據此分析解答。

(1)由分析可知，甲的化學式為Si3N4，屬于原子晶體，故答案為：Si3N4；原子；

(2)乙的水溶液為硅酸鈉溶液，是一種礦物膠，可以做黏合劑、木材等的防腐劑或防火劑，故答案為：黏合劑、木材等的防腐劑或防火劑；

(3)①B元素的一種氫化物丁，相對分子質量為32，常溫下為液體，可知丁為N2H4，電子式為：，故答案為：；

②丁可由次氯酸鈉與過量氨氣反應制得，反應的化學方程式為：NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O，次氯酸鈉有強氧化性，防止N2H4繼續被氧化，氨氣需要過量，故答案為：NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O；次氯酸鈉有強氧化性，防止N2H4繼續被氧化；

③電離方程式為：N2H4+H2ON2H5++OH-，該溶液中溶質電離程度較小，則c(N2H4)≈0.01mol/L，由平衡常數K=，可知該溶液中c(OH-)≈==1.0×10-4，溶液中c(H+)=mol/L=10-10mol/L，則溶液的pH=10，故答案為：10。