题目内容

13.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,且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Si3N4,其晶体属于原子晶体.
(2)乙的水溶液俗称水玻璃,其可以用来做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂(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丁与空气组成可组成碱性燃料电池,丁转化为一种稳定的气体和液体,写出该电池负极的电极反应式N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O.
(4)化合物戊由丙和一种酸反应得到盐,其相对式量为63.已知常温下戊的水溶液pH<7,且戊能与新制Cu(OH)2悬浊液共热有红色沉淀生成.
①戊的水溶液各离子浓度由大到小的顺序为c(HCOO-)>c(NH4+)>c(H+)>(OH-).
②戊与银氨溶液反应的化学方程式为HCOONH4+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$(NH4)2CO3+2Ag↓+3NH3+H2O.

分析 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,且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N元素;含氧酸盐乙能溶于水,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,证明甲中含有Si元素;
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,证明是一种原子晶体含有N元素和Si元素,依据元素化合价得甲为Si3N4,判断乙为Na2SiO3,A为Si元素,B为N元素,B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,由题意可知丁为N2H4;
化合物戊由丙和一种酸反应得到盐,其相对式量为63.且戊能与新制Cu(OH)2悬浊液共热有红色沉淀生成,说明戊含有醛基,是甲酸盐,丙为氨气,推断戊为甲酸铵,
结合题目分析解答.

解答 解: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,且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N元素;含氧酸盐乙能溶于水,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,证明甲中含有Si元素;
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,证明是一种原子晶体含有N元素和Si元素,依据元素化合价得甲为Si3N4,判断乙为Na2SiO3,A为Si元素,B为N元素,B元素的一种氢化物丁,相对分子质量为32,常温下为液体,由题意可知丁为N2H4;
化合物戊由丙和一种酸反应得到盐,其相对式量为63.且戊能与新制Cu(OH)2悬浊液共热有红色沉淀生成,说明戊含有醛基,是甲酸盐,丙为氨气,推断戊为甲酸铵,
(1)通过以上分析知,甲的化学式为Si3N4,其熔沸点较高,属于原子晶体,
故答案为:Si3N4;原子;
(2)乙的水溶液为硅酸钠水溶液,俗称为水玻璃,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:水玻璃;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,由题意可知丁为N2H4,电子式为:,故答案为:;
 ②丁与空气组成可组成碱性燃料电池,丁转化为一种稳定的气体和液体,说明肼反应后生成氮气和水,负极上肼失电子发生氧化反应,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,
故答案为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O;
(4)①化合物戊由丙和一种酸反应得到盐,其相对式量为63.且戊能与新制Cu(OH)2悬浊液共热有红色沉淀生成,说明戊含有醛基,是甲酸盐,丙为氨气,推断戊为甲酸铵,已知常温下戊的水溶液pH<7,说明铵根离子水解程度大于甲酸根离子水解程度,据此分析溶液中离子浓度大小为:c(HCOO-)>c(NH4+)>c(H+)>(OH-),
故答案为:c(HCOO-)>c(NH4+)>c(H+)>(OH-);
②HCOONH4含有醛基,可与银氨溶液发生氧化还原反应,反应的方程式为HCOONH4+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$(NH4)2CO3+2Ag↓+3NH3+H2O,
故答案为:HCOONH4+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$(NH4)2CO3+2Ag↓+3NH3+H2O.

点评 本题考查无机物推断,为高频考点,涉及物质推断、原电池原理、盐类水解、银镜反应等知识点,正确判断物质是解本题关键,熟练掌握化学反应原理及常见元素化合物性质,注意甲酸氨和银氨溶液反应生成碳酸铵,为易错点.

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