Question

未來的交通工具將采用新一代無機非金屬材料制成的無水冷發動機。這類材料中研究得較多的是化合物G。

（1）化合物G的相對分子質量為140，G中硅元素的質量分數為60%，另有元素Y。G可以由化合物E（含兩種元素）與NH₃反應而生成，同時產生HCl氣體。請推斷：①化合物G的化學式為__________________。②由1 mol NH₃和0.75 mol E恰好完全反應，化合物E的分子式為_______________________。

（2）粉末狀G能夠與空氣中的氧氣和水作用，所得產物中都有一種酸性氧化物，它是工業上生產玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。與氧反應所得的產物還有一種單質；與水反應生成另一種產物是該種單質元素的氫化物。請寫出化合物G與水反應的化學方程式_____________________________________________________________________。

（3）為了使化合物G能成為新一代汽車發動機材料，現采用常壓下在G中添加氧化鋁，經高溫燒結制成一種高強度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料，它的商品名叫“賽倫”,化學通式可表示為Si_6-xAl_xO_xY_8-x。在接近于1 700 ℃時x的極限值約為4.0，在1 400 ℃時x為2.0，以保持整個化合物呈電中性。試問：①賽倫中各元素的化合價為Si_________，Al_________，O_________，Y_________。賽倫的晶體類型為_________。

Answer 1

（1）Si₃N₄  SiCl₄  （2）Si₃N₄+6H₂O====3SiO₂+4NH₃

（3）+4  +3  -2  -3  原子晶體

解析：(1)由G的相對分子質量及Si、N的質量分數，可以求出G的化學式為Si₃N₄。

由E與NH₃的復分解反應，可知E中含有Si和Cl兩種元素，再據NH₃與E的反應及二者的物質的量的關系，可求出E的化學式為SiCl₄。

(2)Si₃N₄+6H₂O====3SiO₂+4NH₃

(3)不管是用x=4.0計算，還是用x=2.0計算，Y的化合價都為-3價。