近年来.我国的材料研究迅猛发展.出现了许多具有特殊功能的新型材料. (1)硅是将太阳能转换为电能的常用材料.从硅的氧化物制取粗硅的化学方程式为 . (2)化合物G是开发新一代汽车发动机的新材料.G的相对分子质量为140.含有硅元素.其质量分数为60%.另含有元素Y.E与NH3反应制得G和HCl.G和E化学式分别为 . 常压条件下向G中添加氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

近年来，我国的材料研究迅猛发展，出现了许多具有特殊功能的新型材料。

(1)硅是将太阳能转换为电能的常用材料，从硅的氧化物制取粗硅的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)化合物G是开发新一代汽车发动机的新材料。G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另含有元素Y。E(含两种元素)与NH₃反应制得G和HCl。G和E化学式分别为________________________________________________________________________。

常压条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，化学通式可表示为Si₆_－xO_xY₈_－x。在接近1 700 ℃时x的极限值约为4.0，则化合物中Y元素的化合价为________。

(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe₂O_x，3＜x＜4，M＝Mn、Zn、Ni且均显＋2价，下同)由铁酸盐(MFe₂O₄)经高温被H₂还原而得，已知铁酸盐(MFe₂O₄)高温还原时，发生反应的MFe₂O₄与H₂的物质的量之比为2∶1，则还原产物MFe₂O_x中x＝____________。MFe₂O_x中，＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为________。

解析　(1)从硅的氧化物制取粗硅的化学方程式为SiO₂＋2CSi＋2CO↑。

(2)化合物E(含两种元素)与NH₃反应制得G和HCl，根据化学反应前后元素种类不变可知G中含有氮元素，故Y为氮元素，再根据G的相对分子质量及Si、N的质量分数，可以求出G的化学式为Si₃N₄。由E与NH₃的复分解反应，可知E中含有Si和Cl两种元素，再据NH₃与E的反应及二者的物质的量的关系，可求出E的化学式为SiCl₄。当温度接近1 700 ℃时，x＝4，把x＝4代入Si₆_－xO_xY₈_－x可知，该物质为Si₂O₄Y₄，根据化合价代数为零可知Y为0价，也就是说1 700 ℃时Si₆_－xO_xY₈_－x分解为SiO₂和N₂，所以x＜4；

①当x＝3时，可得Si₃O₃Y₅，此时Y的化合价为－1.2价，很显然，x≠3；

②当x＝2时，可得Si₄O₂Y₆，此时Y为－2价；

③当x＝1时，可得Si₅OY₇，此时Y为－价，所以x≠1，综上所述，Y的化合价为－2价。

(3)由MFe₂O₄被H₂还原时物质的量之比为2∶1知，1 mol H₂失去的2 mol电子被2 mol MFe₂O₄得到，即1 mol MFe₂O₄得到1 mol电子，由M为＋2价，Fe为＋3价，且在产物中M化合价不变，在产物MFe₂O_x中Fe²^＋与Fe³^＋的物质的量之比为1∶1，由化合价规则：2x＝2＋2＋3，得x＝3.5。

答案　(1)SiO₂＋2CSi＋2CO↑　(2)Si₃N₄、SiCl₄　－2　(3)3.5　1∶1

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