Question

19．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定．工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅．
（1）根据性质，推测氮化硅属于原子晶体．
（2）根据化合价规律，推测氮化硅的化学式为Si₃N₄．
（3）现用四氯化硅和氮气、氢气加强热反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

Answer 1

分析 （1）原子晶体硬度大，熔沸点高；
（2）N含有7个质子，核外电子排布为K层2个、L层5个电子，原子与硅原子通过共价键结合成原子晶体氮化硅，氮显-3价，硅显+4价，正负化合价代数和为0写出化学式；
（3）根据质量守恒可知四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，除生成氮化硅外还有氯化氢生成．

解答 解：（1）原子晶体硬度大，熔沸点高，根据氮化硅的物理性质：它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，可知属于原子晶体，
故答案为：原子；
（2）N含有7个质子，核外电子排布为K层2个、L层5个电子，氮化硅中氮显-3价，硅显+4价，依据化合价代数和为0，可知氮化硅中氮原子数4个，硅原子数3个，化学式为：Si₃N₄；
故答案为：Si₃N₄；
（3）四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢，方程式为3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl，故答案为：3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

点评 本题主要考查了氮化硅的性质与用途，根据原子的结构和物质的性质解答，方程式书写时，应注意依据原子个数守恒配平，题目难度不大．