Ⅰ氮元素的化合物在现在以及将来有着广阔的发展前景（1）氮化铝具有耐高温，抗冲击等优良性能，可以通过氧化铝、氮气和碳在高温下反应制得，缺点是会生成一种有毒气体，写出反应方

Question

Ⅰ氮元素的化合物在现在以及将来有着广阔的发展前景
（1）氮化铝具有耐高温，抗冲击等优良性能，可以通过氧化铝、氮气和碳在高温下反应制得，缺点是会生成一种有毒气体，写出反应方程式：

Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO

Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO

，上述反应，每生成2mol氮化铝，N₂得到______mol电子．
（2）C₃N₄晶体的硬度可以和金刚石相媲美，且原子间均以单键结合，C₃N₄属于晶体，晶体中C-N键键长______金刚石中的C-C键键长（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）氮化硅是一种高温陶瓷材料，用来制作汽轮机叶子或永久性模具，现利用四氯化硅和氮气在氢气的作用下加强热，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为：

3SiCl₄+2N₂+6H₂(高温.)/()Si₃N₄+12HCl

3SiCl₄+2N₂+6H₂(高温.)/()Si₃N₄+12HCl

，氮化硅抗腐蚀性强，但是易被氢氟酸腐蚀，写出相关的方程式______．
（4）氮的另外一种化合物肼（N₂H₄）是一种火箭发射原料，已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水发生反应生成N₂和水蒸气，放出256.65kJ的热量．请写出该反应的热化学方程式：______．利用肼、氧气与KOH溶液可组成碱性燃料电池，肼分子（N₂H₄）可以在氧气中燃烧生成氮气和水．则该电池反应的负极反应式为：______；电池工作时，电解质溶液中的OH^-离子向______极移动．
Ⅱ用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用．例如：
（1）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是______；
（2）光导纤维的主要成分是：______
（3）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为______的化合物．

Answer 1

Ⅰ（1）根据氧化铝、氮气和碳在一定条件下反应制得AnN和CO，化学方程式为：Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO；反应中，N元素由0降低为-3价，则生成2mol的AlN，转移电子的数目约为6mol，故答案为：Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO；
（2）C₃N₄晶体的硬度可以和金刚石相媲美且原子间均以单键结合，为原子晶体，N比C电负性大，C-N键比C-C键电负性相差大，键长短，故答案为：原子晶体；小于；
（3）四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢，方程式为：3SiCl₄+2N₂+6H₂(高温.)/()Si₃N₄+12HCl，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，该铵盐为氟化铵，反应方程式为：Si₃N₄+12HF=3SiF₄+4NH₃，故答案为：3SiCl₄+2N₂+6H₂(高温.)/()Si₃N₄+12HCl；Si₃N₄+12HF=3SiF₄+4NH₃；
（4）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.65KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为(256.65kJ)/(0.4)=642.2kJ，所以反应的热化学方程式为：
N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642.2kJ/mol；肼的水溶液呈碱性，电离方程式是：H₂N-NH₂•H₂O⇌H₂N-NH₃⁺+OH^-；
原电池中阴离子向负极移动，故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642.2 kJ•mol^-1；H₂N-NH₂+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；负；
Ⅱ（1）太阳能电池的主要成分为硅单质，故答案为：硅；
（2）光导纤维的主要成分是二氧化硅，故答案为：二氧化硅；
（3）硅胶有很大的表面积，可用作干燥剂、吸附剂、催化剂载体的人造分子筛，故答案为：硅酸盐．