(1)Si3N4 , SiCl4 (2)Si3N4 + 6H2O = 3SiO2 + 4 NH3 (3) ―3 , 原子晶體 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖為元素周期表中的一部分,A、B、C、D、E均為短周期主族元素,B元素原子的最外層有4個(gè)電子,E原子最外層電子數(shù)與C的原子序數(shù)相等.回答下列問(wèn)題:
(1)B、D形成的化合物甲,C、D形成的化合物乙,二者晶體結(jié)構(gòu)均為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),則其晶體類型為
原子晶體
原子晶體
;乙的化學(xué)式為
Si3N4
Si3N4

(2)B、D分別可與E形成化合物丙、丁,丙屬于
非極性
非極性
 (填“非極性”或“極性”)分子,試將甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)按熔點(diǎn)由高到低的順序排列:
Si3N4>SiC>SiCl4>CCl4
Si3N4>SiC>SiCl4>CCl4
.(用化學(xué)式表示)
(3)B和C元素形成的物質(zhì)(BC)2可稱為擬鹵素,寫出該物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式
(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O
(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O

(4)C、E形成的分子的空間構(gòu)型為三角錐形,分子中各原子最外層均達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該物質(zhì)在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成含C的無(wú)色氧化物氣體、C的最高價(jià)含氧酸及E的氫化物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
3NCl3+5H2O=2NO+HNO3+9HCl
3NCl3+5H2O=2NO+HNO3+9HCl

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(2013?房山區(qū)一模)碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途.
(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
;Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(2)氮化硅抗腐蝕能力很強(qiáng),但易被氫氟酸腐蝕,氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽,其反應(yīng)方程式為
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4

(3)工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
高溫
Si3N4(s)+12HCl(g)△H<0
某溫度和壓強(qiáng)條件下,分別將0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密閉容器內(nèi),進(jìn)行上述反應(yīng),5min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60g.
①H2的平均反應(yīng)速率是
0.024
0.024
 mol/(L?min).
②平衡時(shí)容器內(nèi)N2的濃度是
0.06
0.06
mol?L-1
③SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是
40%
40%

④若按n(SiCl4):n(N2):n(H2)=3:2:6的投料配比,向上述容器不斷擴(kuò)大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)
減小
減小
(填“增大”、“減”或“不變”).
⑤在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過(guò)改變投料配比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn).下列四種投料方式,其中可行的是
AB
AB

選項(xiàng) 投料方式
A n(SiCl4):n(N2):n(H2)=1:1:2
B n(SiCl4):n(N2):n(H2)=1:2:2
C n(SiCl4):n(N2):n(H2)=3:2:2
D n(SiCl4):n(N2):n(H2)=2:1:3

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如圖為“奧運(yùn)五環(huán)”,如果五元環(huán)分別代表A、B、C、D、E五種化合物,圓圈交叉部分指兩種化合物含有一種相同元素;五種化合物由五種短周期元素形成,每種化合物僅含有兩種元素.A是沼氣的主要成分;B、E分子中所含電子數(shù)都為18,B不穩(wěn)定,具有較強(qiáng)的氧化性;E是由六個(gè)原子構(gòu)成的分子,可用于火箭燃料;C是由地殼中含量最高的兩種元素組成;D中所含的兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比為3:4.根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)A、B、C、D、E的化學(xué)式分別是
CH4、H2O2、SiO2、Si3N4、N2H4
CH4、H2O2、SiO2、Si3N4、N2H4

(2).A燃燒的化學(xué)方程式為
CH4+2O2
  △  
.
 
CO2+2H2O
CH4+2O2
  △  
.
 
CO2+2H2O

(3)B的水溶液呈弱酸性,其電離方程式可表示為
H2O2?HO2-+H+
H2O2?HO2-+H+

(4)B與E反應(yīng)可生成單質(zhì)G和一種常見(jiàn)的液體H,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2H2O2+N2H4═N2↑+4H2O
2H2O2+N2H4═N2↑+4H2O

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硅在材料王國(guó)中具有舉足輕重的位置.請(qǐng)解答下列試題:
(1)硅的制備方法是制約太陽(yáng)能發(fā)展的瓶頸,硅的制備原料是石英砂,石英與焦炭在高溫電爐中反應(yīng)可以制得硅.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
,該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是
 

(2)氮化硅Si3N4是一種高溫結(jié)構(gòu)材料,粉末狀態(tài)的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制取.粉末狀Si3N4對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定.但將粉末狀的Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×l05Pa和185℃的密閉容器中熱處理,可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密、對(duì)空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料,同時(shí)還得到對(duì)水不穩(wěn)定的Mg3N2
①寫出由SiCl4和NH3反應(yīng)制取Si3N4的化學(xué)反應(yīng)方程式
 
;
②現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Wo(hù)下,加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng),使生成的Si3N4沉積在石墨表面可得較高純度的氮化硅,該制造方法稱為:
 
;反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
;該法還可制造金剛石薄膜,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

③在Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185℃的密閉容器中熱處理的過(guò)程中,除生成Mg3N2外,還可能生成
 
物質(zhì).熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是
 

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未來(lái)的交通工具將采用新一代無(wú)機(jī)非金屬材料制成的無(wú)水冷發(fā)動(dòng)機(jī),這類材料中被研究得較多的是化合物G.
(1)化合物G的相對(duì)分子質(zhì)量為140,G中硅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,另有元素Y.G可以由化合物E(含兩種元素)與NH3反應(yīng)而生成,同時(shí)產(chǎn)生HCl.請(qǐng)推斷:①化合物G的化學(xué)式為
Si3N4
Si3N4
,②由1mol NH3和0.75mol E恰好完全反應(yīng),化合物E的分子式為
SiCl4
SiCl4

(2)粉末狀G能夠與空氣中的氧氣和水反應(yīng),所得的產(chǎn)物中都有一種酸性氧化物,它是工業(yè)上生產(chǎn)玻璃、水泥、陶瓷的主要原料.與氧氣反應(yīng)所得的產(chǎn)物還有一種單質(zhì);與水反應(yīng)生成的另一種產(chǎn)物是該種單質(zhì)元素的氫化物.請(qǐng)寫出化合物G與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3
Si3N4+6H2O=3SiO2+4NH3

(3)為了使化合物G能成為新一代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料,現(xiàn)采用常壓下在G中添加氧化鋁,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成一種高強(qiáng)度、超硬度、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料,它的商品名叫“賽倫”,化學(xué)通式可表達(dá)為Si6-xAlxOxN8-x.在接近1700℃時(shí)x的極限值約為4.0,在1400℃時(shí)x為2.0,以保持整個(gè)化合物呈電中性.則賽倫中各元素的化合價(jià)為Si
+4
+4
、Al
+3
+3
、O
-2
-2
、N
-3
-3

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