Question

氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩定，工業上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應獲得．
（1）根據性質，推測氮化硅陶瓷的用途是

 

．（填序號）
A．制汽輪機葉片    B．制有色玻璃    C．制永久性模具    D．制造柴油機
（2）寫出N的原子結構示意圖：

 

，根據元素周期律知識，請寫出氮化硅的化學式

 

．
（3）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應．試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式是

 

．
（4）現用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發生反應，可得較高純度的氮化硅，反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：無機非金屬材料

專題：化學應用

分析：（1）根據“氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點高、硬度大、化學性質穩定”即可得出答案；
（2）N含有7個質子，核外電子排布為K層2個、L層5個電子，原子與硅原子通過共價鍵結合成原子晶體氮化硅，氮顯-3價，硅顯+4價，正負化合價代數和為0寫出化學式；
（3）氮化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，據此書寫；
（4）根據質量守恒可知四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發生反應，除生成氮化硅外還有氯化氫生成．

解答： 解：（1）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點高、硬度大、化學性質穩定，可用作制汽輪機葉片、制永久性模具、制柴油機，而有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co₂O₃、Cu₂O等，所以ACD正確，
故答案為：ACD；
（2）N含有7個質子，核外電子排布為K層2個、L層5個電子，N的原子結構示意圖為，氮化硅中氮顯-3價，硅顯+4價，依據化合價代數和為0，可知氮化硅中氮原子數4個，硅原子數3個，化學式為：Si₃N₄；
故答案為：；Si₃N₄；
（3）氮化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，反應方程式為：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄，
故答案為：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄；
（4）四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發生反應，可得較高純度的氮化硅以及氯化氫，方程式為：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl，
故答案為：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl．

點評：本題主要考查了氮化硅的性質與用途，難度不大一般，根據原子的結構和物質的性質解答，方程式書寫時，應注意依據原子個數守恒配平．