• (2012秋?岳麓区校级月考)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.(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,则反应中转移电子数为 NA,此时混合气体的平均相对分子质量是 .(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(Al2O3),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、铝电解槽衬里等热工设备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,将受到资源的限制,发展前余暗谈.试题及答案-填空题-云返教育

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      (2012秋?岳麓区校级月考)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.
      (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,则反应中转移电子数为
                NA,此时混合气体的平均相对分子质量是         
      (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(Al
      2O3),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、铝电解槽衬里等热工设备
      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,将受到资源的限制,发展前余暗谈.

      试题解答


      3:6:2:1:6:10:28:<:AC
      【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)反应中只有C元素的化合价升高,氮气有剩余,根据CO计算电子转移,C元素化合价由0价升高为+2价,转移电子的物质的量为CO的2倍,所以反应中转移电子数为5mol×2×N
      Amol-1=10NA
      N
      2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.
      故答案为:10;28.
      (3)反应中N
      2作氧化剂,C是还原剂,N2将C氧化为CO,所以氧化性C<N2
      故答案为:<.
      (4)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.

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