Question

5．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，气体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）气体丙的结构式为：甲的化学式为Si₃N₄．
（2）乙的水溶液俗称水玻璃，其可以用来做粘合剂、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．

Answer 1

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，说明甲中含有氮元素；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，证明甲中含有硅元素，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氮元素和硅元素，依据元素化合价熟悉得到甲为Si₃N₄，判断乙为硅酸钠，A为硅 元素，B为氮元素，以此解答该题．

解答 解：（1）丙气体为NH₃，结构式为，甲为Si₃N₄，故答案为：；Si₃N₄；
（2）乙为硅酸钠，水溶液俗称水玻璃，可用于粘合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：水玻璃；粘合剂、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．

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，难度中等．