Question

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得．
（1）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是

 

．（填序号）
A．制汽轮机叶片    B．制有色玻璃    C．制永久性模具    D．制造柴油机
（2）写出N的原子结构示意图：

 

，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式

 

．
（3）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应．试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式是

 

．
（4）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：无机非金属材料

专题：化学应用

分析：（1）根据“氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大、化学性质稳定”即可得出答案；
（2）N含有7个质子，核外电子排布为K层2个、L层5个电子，原子与硅原子通过共价键结合成原子晶体氮化硅，氮显-3价，硅显+4价，正负化合价代数和为0写出化学式；
（3）氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，该铵盐为氟化铵，据此书写；
（4）根据质量守恒可知四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，除生成氮化硅外还有氯化氢生成．

解答： 解：（1）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大、化学性质稳定，可用作制汽轮机叶片、制永久性模具、制柴油机，而有色玻璃只是在制作玻璃的过程中熔入了有颜色的化合物如Co₂O₃、Cu₂O等，所以ACD正确，
故答案为：ACD；
（2）N含有7个质子，核外电子排布为K层2个、L层5个电子，N的原子结构示意图为，氮化硅中氮显-3价，硅显+4价，依据化合价代数和为0，可知氮化硅中氮原子数4个，硅原子数3个，化学式为：Si₃N₄；
故答案为：；Si₃N₄；
（3）氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，该铵盐为氟化铵，反应方程式为：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄，
故答案为：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄；
（4）四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢，方程式为：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl，
故答案为：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl．

点评：本题主要考查了氮化硅的性质与用途，难度不大一般，根据原子的结构和物质的性质解答，方程式书写时，应注意依据原子个数守恒配平．