Question

12．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)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是A、C、D（填序號）．
A．制汽輪機(jī)葉片       　　     B．制有色玻璃
C．制永久性模具        　　    D．制造柴油機(jī)
（3）根據(jù)化合價(jià)規(guī)律，推測氮化硅的化學(xué)式為Si₃N₄．
（4）氮化硅陶瓷抗腐蝕性強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)．試寫出該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式
Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氮化硅的物理性質(zhì)分析；
（2）根據(jù)“氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定”即可得出答案；
（3）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；
（4）氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，據(jù)此書寫．

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）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作制汽輪機(jī)葉片、制永久性模具、制柴油機(jī)，而有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co₂O₃、Cu₂O等，所以ACD正確，
故答案為：ACD；
（3）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；
（4）氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，反應(yīng)方程式為：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄，
故答案為：Si₃N₄+16HF=4NH₄F+3SiF₄．

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．