Question

氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
______SiO₂______C______N₂______Si₃N₄______CO
（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）；
（2）该反应的氧化剂是______，其还原产物是______；
（3）该反应产生标准状况下11.2升CO气体，则电子转移______摩尔．
（4）若有1摩尔焦炭与足量的SiO₂、氮气反应，电子转移______（填大于、等于或小于）2摩尔，理由是______．

Answer 1

解：（1）Si的化合价前后未变，N的化合价由0降为-3，C的化合价由0升为+2，生成1个Si₃N₄化合价降低12，生成1个CO化合价升高2，根据化合价升降总数相等以及质量守恒得，3SiO₂+6C+2N₂ Si₃N₄+6CO．
故答案为：3、6、2、1、6；
（2）所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，氧化剂被还原得到的生成物是还原产物，所以N₂是氧化剂，Si₃N₄是还原产物．
故答案为：N_2^；Si₃N₄；
（3）根据方程式，当生成6molCO时，转移电子的物质的量是12mol，当生成11.2L（即0.5mol）CO气体（标准状况下），转移电子的物质的量是1mol．
故答案为：1mol．
（4）可逆反应不能进行到底，所以1mol焦炭不能完全反应，电子转移小于2mol．
故答案为：小于； 可逆反应不能进行到底．
分析：（1）根据氧化还原反应化合价升降总数相等以及质量守恒来解答；
（2）所含元素化合价降低的反应物为氧化剂，氧化剂发生还原反应生成还原产物．
（3）根据方程式转移电子的量来计算，碳元素由0价升高到+2价．
（4）可逆反应不能进行到底．
点评：本题考查学生有关氧化还原反应中的有关概念、配平，电子转移等，难度较小，以根据所学知识进行回答．