Question

19．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定．工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應(yīng)獲得氮化硅．
（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅屬于原子晶體．
（2）根據(jù)化合價(jià)規(guī)律，推測氮化硅的化學(xué)式為Si₃N₄．
（3）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)�、氫氣加�?qiáng)熱反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

Answer 1

分析 （1）原子晶體硬度大，熔沸點(diǎn)高；
（2）N含有7個(gè)質(zhì)子，核外電子排布為K層2個(gè)、L層5個(gè)電子，原子與硅原子通過共價(jià)鍵結(jié)合成原子晶體氮化硅，氮顯-3價(jià)，硅顯+4價(jià)，正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0寫出化學(xué)式；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒可知四氯化硅和氮?dú)庠跉錃獾臍夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，除生成氮化硅外還有氯化氫生成．

解答 解：（1）原子晶體硬度大，熔沸點(diǎn)高，根據(jù)氮化硅的物理性質(zhì)：它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可知屬于原子晶體，
故答案為：原子；
（2）N含有7個(gè)質(zhì)子，核外電子排布為K層2個(gè)、L層5個(gè)電子，氮化硅中氮顯-3價(jià)，硅顯+4價(jià)，依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可知氮化硅中氮原子數(shù)4個(gè)，硅原子數(shù)3個(gè)，化學(xué)式為：Si₃N₄；
故答案為：Si₃N₄；
（3）四氯化硅和氮?dú)庠跉錃獾臍夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅以及氯化氫，方程式為3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl，故答案為：3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

點(diǎn)評 本題主要考查了氮化硅的性質(zhì)與用途，根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的性質(zhì)解答，方程式書寫時(shí)，應(yīng)注意依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒配平，題目難度不大．