Question

未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究得较多的是化合物G。

（1）化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E（含两种元素）与NH₃反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：①化合物G的化学式为__________________。②由1 mol NH₃和0.75 mol E恰好完全反应，化合物E的分子式为_______________________。

（2）粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。与氧反应所得的产物还有一种单质；与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_______________________________________________________________________________。

（3）为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在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，它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表示为Si_6-xAl_xO_xY_8-x。在接近于1 700 ℃时x的极限值约为4.0，在1 400 ℃时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：①赛伦中各元素的化合价为Si_________，Al_________，O_________，Y_________。赛伦的晶体类型为_________。

Answer 1

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

（3）+4  +3  -2  -3  原子晶体

解析:

(1)由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。

(2)Si₃N₄+6H₂O====3SiO₂+4NH₃

(3)不管是用x=4.0计算，还是用x=2.0计算，Y的化合价都为-3价。