Question

20．氮化硅（Si₃N₄）陶瓷材料可應(yīng)用于屬于反應(yīng)堆，氮化硅可由下列反應(yīng)制得：3SiO₂+6C+2N₂$\stackrel{高溫}{→}$Si₃N₄+6CO，
其中Si₃N₄中氮元素的化合價(jià)為-3
（1）標(biāo)出上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（2）該反應(yīng)氧化產(chǎn)物是CO，中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是N₂，被氧化的元素是C．
（3）若生成0.5mol Si₃N₄，則反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移6N_A個(gè)電子．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氮化硅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）在氧化還原反應(yīng)中，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑被氧化；
（3）上述反應(yīng)中，每生成1mol Si₃N₄，N₂得到2mol×2×[0-（-3）]=12mol電子，所以生成0.25mol Si₃N₄，則反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移12×0.25=3mol．

解答 解：（1）上述反應(yīng)中，每生成1mol Si₃N₄，N₂得到2mol×2×[0-（-3）]=12mol電子，所以反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目12e^-，所以電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，故答案為：；
（2）該反應(yīng)中，氮?dú)獾秒娮樱�碳失電子，二氧化硅中各元素的化合價(jià)不變，所以氮?dú)馐茄趸瘎�，發(fā)生還原反應(yīng)，碳是還原劑被氧化，所以氧化產(chǎn)物為：CO，故答案為：CO；N₂；C；
（3）上述反應(yīng)中，每生成1mol Si₃N₄，N₂得到2mol×2×[0-（-3）]=12mol電子，所以生成0.5molSi₃N₄，則反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移12×0.5mol=6mol即6N_A個(gè)電子，故答案為：6N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)，明確元素化合價(jià)是解本題關(guān)鍵，注意氮化硅中氮元素的化合價(jià)，為易錯(cuò)點(diǎn)．