Question

氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。为生成氮化硅膜，可以用NH₃和SiH₄（硅烷）在一定条件下反应并在600℃的加热基板上生成氮化硅膜：

3 SiH₄+4NH₃Si₃N₄+12H₂

（1）以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：

反应原理：4NH₄Cl+Mg₂Si4NH₃↑+SiH₄↑+2MgCl₂（△H < 0）

①NH₄Cl的化学键类型有____________，SiH₄电子式为_______________。

②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是________________________。

③氨气也是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式_______，实验室可利用如图所示装置完成该反应。 

在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是_____________。

（2）三硅酸镁（Mg₂Si₃O₈∙nH₂O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H₂SiO₃还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为_______________________________。将0.184 g三硅酸镁加到50 mL 0.1 mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg₂Si₃O₈∙nH₂O的n值为_________。（注：Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260 g/mol）

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）①极性键（或共价键）、离子键         

②吸收热量，保证反应在常温下进行（答“制冷”或“降温”均可）

③4NH₃+5O₂4NO+6H₂O   NH₄NO₃（或：硝酸铵）

（2）Mg₂Si₃O₈∙nH₂O + 4HCl = 3H₂SiO₃ + 2MgCl₂ + (n-1)H₂O         6

【解析】

试题分析：

（1）③4NH₃+5O₂4NO+6H₂O   2NO+ O₂ =2N O₂   3N O₂+ H₂O= 2HNO₃+ NO

NH₃+ HNO₃ = NH₄NO₃  （白烟）   设Mg₂Si₃O₈∙nH₂O的物质的量为x

（2）HCl +  NaOH=NaCl+ H₂O       Mg₂Si₃O₈∙nH₂O + 4HCl = 3H₂SiO₃ + 2MgCl₂ + (n-1)H₂O 

30*0.1*10^-3     30*0.1*10^{-3                           1                 4}

                                      x         50*0.1*10^-3 - 30*0.1*10^-3

                                   x=5*0.1*10^-3

M _{Mg2Si3O8∙nH2O}=m/n=0.184 g/5*0.1*10^-3=368(g/mol)   n=(368-260)/18=6

考点：本题以化工生产为基础，考查物质结构、元素化合物性质、化学计算等知识。