17.氮化硅可用作高溫陶瓷復(fù)合材料,在航天航空、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的用途.由石英砂合成氮化硅粉末的路線如圖所示.

其中-NH2基團(tuán)中各元素的化合價(jià)與NH3相同.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放,以NaOH為例,用離子反應(yīng)方程式表示其原因:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O.
(2)圖示①-⑤的變化中,屬于氧化還原反應(yīng)的是①②.
(3)在反應(yīng)⑤中,3mol Si(NH24和在高溫下加熱可得1mol氮化硅粉末和8mol A氣體,則氮化硅的化學(xué)式為Si3N4
(4)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中,也能反應(yīng)生成氮化硅,B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A.寫(xiě)出SiCl4與B和C兩種氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式:3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.

分析 (1)石英砂主要成分是二氧化硅,二氧化硅與強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽;
(2)氧化還原反應(yīng)必須有化合價(jià)的變化,據(jù)此判斷;
(3)依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒判斷氮化硅的化學(xué)式;
(4)根據(jù)質(zhì)量守恒可知四氯化硅和氮?dú)庠跉錃獾臍夥毡Wo(hù)下,加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng),除生成氮化硅外還有氯化氫生成.

解答 解:(1)石英砂主要成分是二氧化硅,二氧化硅與強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性硅鈉和水,離子方程式:SiO2+2 OH-═SiO32-+H2O;
故答案為:SiO2+2 OH-═SiO32-+H2O;
(2)①石英砂到粗硅,硅元素化合價(jià)降低,屬于氧化還原反應(yīng),故選;
②粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅,硅元素化合價(jià)升高,屬于氧化還原反應(yīng),故選;
③四氯化硅精餾屬于物理變化,故不選;
④四氯化硅與氨氣反應(yīng),不存在化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),故不選;
⑤Si(NH24高溫生成氮化硅,沒(méi)有化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),故不選;
故選:①②;
(3)3mol Si(NH24和在高溫下加熱可得1mol氮化硅粉末和8mol A氣體,依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒可知,氮化硅含有4氮原子和3個(gè)硅原子,化學(xué)式:Si3N4
故答案為:Si3N4;
(4)四氯化硅和氮?dú)庠跉錃獾臍夥毡Wo(hù)下,加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng),可得較高純度的氮化硅以及氯化氫,方程式為:3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si3N4+12HCl,
故答案為:3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了硅及其化合物知識(shí),熟悉硅及其化合物的化學(xué)性質(zhì)是解題關(guān)鍵,注意氧化還原反應(yīng)的判斷依據(jù):是否有化合價(jià)的變化,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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7.在進(jìn)行牙科治療之前,吸入笑氣(N2O)能明顯減輕牙科焦慮癥.同溫同壓下,相同質(zhì)量的下列氣體與笑氣體積相等的是( 。
A.N2B.COC.CO2D.NO2

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8.下列各組物質(zhì)屬于同系物的是(  )
A.H2和D2B.苯和甲苯C.正丁烷和異丁烷D.葡萄糖和果糖

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5.汽車(chē)排氣中的CO、NOx已經(jīng)成為大氣的主要污染物,使用稀土等催化劑能將CO、NOx、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為五毒物質(zhì),從而減少汽車(chē)尾氣污染.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
寫(xiě)出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N2和CO2的熱化學(xué)方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol.

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12.元素性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化的實(shí)質(zhì)是(  )
A.元素的相對(duì)原子質(zhì)量增大,量變引起質(zhì)變
B.原子的電子層數(shù)增多
C.原子核外電子排布呈周期性變化
D.原子半徑呈周期性變化

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2.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.元素周期表中,電子層數(shù)越多,半徑一定越大
B.元素周期表中,同一主族,隨著核電荷數(shù)的遞增,熔沸點(diǎn)逐漸降低
C.非金屬元素與非金屬元素之間可能形成離子鍵
D.含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物,只含共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物

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9.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若反應(yīng)物鍵能之和大于生成物鍵能之和,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
C.因?yàn)樗肿觾?nèi)存在氫鍵,所以水的沸點(diǎn)比硫化氫的沸點(diǎn)高
D.需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)

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6.同濃度的三種溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO43,其體積比為3:2:1,則SO${\;}_{4}^{2-}$濃度之比為3:2:3.×(判斷對(duì)錯(cuò))

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15.隨原子序數(shù)的遞增,七種短周期元素(用字母表示)原子半徑的相對(duì)大小,最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)G在元素周期表的位置是第三周期VIIA族;
(2)D,E,F(xiàn)的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)镾2->Na+>Al3+(用離子符號(hào)表示)
(3)A,C,D三種元素可組成一種既含離子鍵又含極性共價(jià)鍵的化合物,其電子式為
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a.MnO2  b.KMnO4  c.Na2SO3   d.FeCl3
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(6)下列能證明元素D,E金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)或事實(shí)的是bc(填序號(hào))
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b.比較兩種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱
c.比較兩種元素的單質(zhì)分別與水反應(yīng)的劇烈程度
請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋D,E金屬性強(qiáng)弱的原因Na、Al為同周期元素,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑減小,失去電子能力減弱,金屬性減弱.

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