Question

12．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．工業上普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應獲得氮化硅．
（1）根據性質，推測氮化硅屬于原子晶體．
（2）根據性質，推測氮化硅陶瓷的用途是A、C、D（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
（3）根據化合價規律，推測氮化硅的化學式為Si₃N₄．
（4）氮化硅陶瓷抗腐蝕性強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應．試寫出該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式
Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄．

Answer 1

分析 （1）根據氮化硅的物理性質分析；
（2）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；
（3）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；
（4）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．

解答 解：（1）原子晶體硬度大，熔沸點高，根據氮化硅的物理性質：它的硬度大、熔點高、化學性質穩定，可知屬于原子晶體，
故答案為：原子；
（2）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；
（3）N含有7個質子，核外電子排布為K層2個、L層5個電子，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；
（4）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．

點評 ．本題主要考查了氮化硅的性質與用途，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，題目難度不大．