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?dú)饬髦蟹磻?yīng)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(xué)反應(yīng)方程式。

（2）為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化，氮?dú)庖�適當(dāng)過量。某次反應(yīng)用了20mol氮?dú)�，反�?yīng)生成了5mol一氧化碳，此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是            。

（3）分析反應(yīng)可推測(cè)碳、氮?dú)獾难趸�性：C         N₂（填“＞”“＜”“＝”）。

（4）氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高，硬度接近于剛玉（A1₂O₃），熱穩(wěn)定性好，化學(xué)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(shè)備

B．在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體

C．研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)

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

【答案】

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

【解析】（1）根據(jù)方程式可知，碳元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋2價(jià)，而氮元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到－3價(jià)，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次是3、6、2、1、6。

（2）澄清是過量的，所以混合氣是氮?dú)夂虲O的混合氣。但由于二者的相對(duì)分子質(zhì)量都是28，所以混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量還是28。

（3）由于氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的，所以碳的氧化性弱于氮的氧化性。

（4）氮化硅不是電的良導(dǎo)體，選項(xiàng)B不正確；氮化硅的發(fā)展有廣闊的發(fā)展前景，選項(xiàng)D不正確，選項(xiàng)AC是正確的，因此答案選AC。