精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
 
SiO2+
 
C+
 
N2
 高温 
.
 
 
Si3N4+
 
CO.
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式.
 
SiO2+
 
C+
 
N2
 高温 
.
 
 
Si3N4+
 
CO.
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量.某次反应用了30mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,则此时混合气体的平均摩尔质量是
 

(3)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定.以下用途正确的是
 

A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途.
分析:(1)由产物CO可知,SiO2与C化学计量数之比为1:2 由产物Si3N4可知SiO2与N2化学计量数之比为3:4,所以SiO2、C、N2化学计量数之比为3:6:4,令SiO2的化学计量数为3,结合元素守恒可知Si3N4、CO化学计量数分别为1、6;
(2)N2与CO的相对分子质量都是28,混合气体的平均相对分子质量不变;
(3)由信息可知,氮化硅机械强度高,硬度大,热稳定性好,化学性质稳定,氮化硅属于原子晶体,不是电的良导体,制备氮化硅的资源丰富,自然界中有大量的氮气与二氧化硅,具有广阔的发展前景.
解答:解:(1)由产物CO可知,SiO2与C化学计量数之比为1:2 由产物Si3N4可知SiO2与N2化学计量数之比为3:2,所以SiO2、C、N2化学计量数之比为3:6:2,令SiO2的化学计量数为3,C、N2化学计量数分别为6、2,结合元素守恒可知Si3N4、CO化学计量数分别为1、6,配平后方程式为3SiO2+6C+2N2
 高温 
.
 
 Si3N4+6CO,
故答案为:3;6;2;1;6;
 (2)N2与CO的相对分子质量都是28,所以混合气体的平均相对分子质量为28,则此时混合气体的平均摩尔质量是28g/mol,
故答案为:28g/mol; 
(3)A.氮化硅热稳定性好,可以用于热工设备,故A正确;
B.氮化硅属于原子晶体,不是电的良导体,故B错误;
C.氮化硅机械强度高,硬度大,可以替代同类型金属发动机,故C正确;
D.制备氮化硅的资源丰富,具有广阔的发展前景,故D错误;
故选:AC.
点评:本题主要考查了氧化还原反应配平、氮化硅的性质和用途等知识,注意掌握氧化还原反应化学方程式常用的配平方法,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?梧州模拟)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2
 高温 
.
 
Si3N4+6CO,有关说法不正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?普陀区二模)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率.工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,反应如下:3SiCl4+2N2+6H2
高温
Si3N4+12HCl
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于
原子
原子
 晶体.有关氮化硅的上述反应中,原子最外层只有一个未成对电子的元素是
H、Cl
H、Cl
(填写元素符号);属于非极性分子的化合物的电子式是

(2)比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是
b
b

a.比较两种元素的气态氢化物的沸点
b.比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c.比较两种元素的原子达到稳定结构获得电子的多少
d.比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
(3)Si与Al、Be具有相似的化学性质,因为
它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近
它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近
(简述理由),写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式:
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
3
3
SiO2+
6
6
C+
2
2
N2
 高温 
.
 
1
1
Si3N4+
6
6
CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式.
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量.某次反应用了20mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是
28
28

(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:C
N2(填“>”“<”“=”).
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定.以下用途正确的是
AC
AC

A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

氮化硅(Si3N4)是一种具有耐高温、耐磨蚀等优异性能的新型陶瓷.工业上可用如下反应来制取:3SiO2+6C+2N2 
 高压 
.
 
Si3N4+6CO下列说法中不正确的是(  )
A、氮化硅陶瓷可用于制造汽车发动机
B、氮化硅中氮元素的化合价为─3
C、氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
D、氮化硅不会与任何酸发生反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,800℃下,石英、焦炭和氮气通过以下反应可制得氮化硅.3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
 高温 
.
 
 Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应中的氧化产物是
 

(2)800℃下,该反应的平衡常数表达式K=
 

(3)已知:该反应K800℃>K 850℃,则该反应是
 
反应.(填“放热”或“吸热”).
(4)一定温度下,在2L密闭容器内,充入一定量SiO2、C、N2进行上述反应,N2的物质的量随时间(t)的变化如下表:
t/min 0 1 2 3 4 5
n(N2)/mol 2.00 1.40 1.12 1.00 1.00 1.00
从反应初到平衡时,CO的平均生成速率为v(CO)=
 
mol/(L?min).
(5)若压缩(4)中的密闭体系,则上述平衡向
 
反应方向移动.(填“正”或“逆”).
(6)能使SiO2的转化率增大的措施是
 
.(填标号)
A.及时分离出CO气体   B.降低温度  C.增加C的初始量  D.使用适宜催化剂.

查看答案和解析>>

同步练习册答案