题目内容
（8分）氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料，属于新型功能性硅酸盐产品，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃时反应获得。
（1）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式______________________________________________。
（2）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅及氯化氢，反应的化学方程式为__________
（3）沸石是一种含结晶水的，具有多孔结构的铝硅酸盐，化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2]，若以氧化物形式可表示为 。
(4)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是： （用离子方程式表示）.
(8分) （1）Si3N4＋12HF === 3SiF4↑＋4NH3↑ （2分）
（2）3SiCl4＋2N2＋6H2 
Si3N4＋12HCl （2分）
（3）Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O （2分）(4)2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O（2分）
解析试题分析：（1）根据氮化硅的组成元素可知，并依据二氧化硅和氢氟酸的反应可知，反应后生成物应该是SiF4和氨气，所以反应的化学方程式是Si3N4＋12HF === 3SiF4↑＋4NH3↑。
（2）根据反应物和生成物可知，反应的化学方程式是3SiCl4＋2N2＋6H2 Si3N4＋12HCl。
（3）钠的金属性最强排在前面，因此根据该硅酸盐的化学式可知，其氧化物形成可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。
（4）由于氢氧化钠溶液能和二氧化硅反应生成粘性很强的硅酸钠，从而使玻璃塞和瓶口粘合在一起而不易打开，反应的离子方程式是2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O。
考点：考查方程式的书写、硅酸盐的表示以及试剂的保存等
点评：书写化学方程式主要是依据原子守恒判断生成物和配平，硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，由于硅酸盐组成复杂，一般用氧化物的形式书写，即按照金属的活泼性顺序自左向右，最后是二氧化硅和水，但在书写时必须遵循原子守恒。
(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是 ，已知该反应每转移1mole—，放出132.6kJ的热量，该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A．焦炭的质量不再变化 B．N2和CO速率之比为1:3
C．生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D．混合气体的密度不再变化
(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(4)某温度下，测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下，则0—20 min内N2的平均
反应速率 ，在平衡混合气体中CO的体积分数是 。
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时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
|
N2浓度 /mol·L-1 |
4.00 |
3.70 |
3.50 |
3.36 |
3.26 |
3.18 |
3.10 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
|
CO浓度 /mol·L-1 |
0.00 |
0.90 |
1.50 |
1.92 |
2.22 |
2.46 |
2.70 |
— |
— |
— |