Question

【题目】有一应用前景广阔的纳米材料甲，其由A、B两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应，生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙，丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；乙能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解。

（1）甲的化学式为____________，其晶体属于____________晶体。

（2）乙的水溶液可以用来做________________________（写出一种用途）。

（3）B元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染，因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则

①丁的电子式为_____。

②丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，其化学方程式________________________。

甲的制备过程中氨气需要过量的理由是____________________________________。

③丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K1≈1.0×10－6，则0.01 mol·L－1丁水溶液的pH等于____________（忽略丁的二级电离和H2O的电离）。

Answer 1

【答案】Si3N4 原子 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂 NaClO ＋ 2NH3＝N2H4 ＋ NaCl ＋ H2O 次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化 10

【解析】

甲由A、B两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高，考虑甲属于原子晶体。甲与熔融的烧碱反应生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙，且丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明丙气体为NH3，说明甲中含有氮元素。含氧酸盐乙由短周期元素组成且为钠盐，能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解，说明生成的沉淀为H2SiO3，则乙为Na2SiO3，证明甲中含有硅元素，故A为Si元素，B为N元素，依据元素化合价可推知甲为Si3N4，据此分析解答。

(1)由分析可知，甲的化学式为Si3N4，属于原子晶体，故答案为：Si3N4；原子；

(2)乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物胶，可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂；

(3)①B元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，可知丁为N2H4，电子式为：，故答案为：；

②丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，反应的化学方程式为：NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O，次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化，氨气需要过量，故答案为：NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O；次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化；

③电离方程式为：N2H4+H2ON2H5++OH-，该溶液中溶质电离程度较小，则c(N2H4)≈0.01mol/L，由平衡常数K=，可知该溶液中c(OH-)≈==1.0×10-4，溶液中c(H+)=mol/L=10-10mol/L，则溶液的pH=10，故答案为：10。