Question

（8分）氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，它可用石英與焦炭在高溫的氮氣流中反應制得：
      SiO₂+       C+      N₂       Si₃N₄+     CO
根據(jù)題意完成下列各題：
（1）配平上述化學反應方程式。
（2）為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化，氮氣要適當過量。某次反應用了20mol氮氣，反應生成了5mol一氧化碳，此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是           。
（3）分析反應可推測碳、氮氣的氧化性：C        N₂（填“＞”“＜”“＝”）。
（4）氮化硅陶瓷的機械強度高，硬度接近于剛玉（A1₂O₃），熱穩(wěn)定性好，化學性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是         。

A．可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設備

B．在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導體

C．研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動機替代同類型金屬發(fā)動機

D．氮化硅陶瓷的開發(fā)受到資源的限制，沒有發(fā)展前途

Answer 1

（共8分） (1) 3 6 2 1 6（2分）  (2) 28（2分）   (3) < （2分）  (4) AC（2分)

解析試題分析：（1）Si的化合價前后未變，N的化合價由0降為-3，C的化合價由0升為+2，生成1個Si₃N₄化合價降低12，生成1個CO化合價升高2，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒得，3SiO₂+6C+2N₂ Si₃N₄+6CO；
（2）生成了5mol一氧化碳，需要氮氣是5/3mol，剩余氮氣是55/3mol，但是由于CO與N₂均為28g/mol，所以不管是何種比例，平均相對分子質(zhì)量為28；
（3）在反應中碳化合價升高，做還原劑，氮氣化合價降低，得電子，做氧化劑；所以碳的氧化性比氮氣小；
（4）氮化硅陶瓷的機械強度高，硬度大，化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫，說明是原子晶體，不能導電，B項錯誤；氮化硅的原料來源廣，開發(fā)不會受到資源的限制，D項錯誤。
考點：考查氧化還原反應方程式的配平、平均相對分子質(zhì)量的計算、原子晶體的性質(zhì)。
點評：方程式配平、計算及氮化硅的性質(zhì)，難度較小。