题目内容
近年来，我国的材料研究迅猛发展，出现了许多具有特殊功能的新型材料。
(1)硅是将太阳能转换为电能的常用材料，从硅的氧化物制取粗硅的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)化合物G是开发新一代汽车发动机的新材料。G的相对分子质量为140，含有硅元素，其质量分数为60%，另含有元素Y。E(含两种元素)与NH3反应制得G和HCl。G和E化学式分别为________________________________________________________________________。
常压条件下向G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，化学通式可表示为Si6－xOxY8－x。在接近1 700 ℃时x的极限值约为4.0，则化合物中Y元素的化合价为________。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox，3＜x＜4，M＝Mn、Zn、Ni且均显＋2价，下同)由铁酸盐(MFe2O4)经高温被H2还原而得，已知铁酸盐(MFe2O4)高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1，则还原产物MFe2Ox中x＝____________。MFe2Ox中，＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为________。
解析 (1)从硅的氧化物制取粗硅的化学方程式为SiO2＋2C
Si＋2CO↑。
(2)化合物E(含两种元素)与NH3反应制得G和HCl，根据化学反应前后元素种类不变可知G中含有氮元素，故Y为氮元素，再根据G的相对分子质量及Si、N的质量分数，可以求出G的化学式为Si3N4。由E与NH3的复分解反应，可知E中含有Si和Cl两种元素，再据NH3与E的反应及二者的物质的量的关系，可求出E的化学式为SiCl4。当温度接近1 700 ℃时，x＝4，把x＝4代入Si6－xOxY8－x可知，该物质为Si2O
4Y4，根据化合价代数为零可知Y为0价，也就是说1 700 ℃时Si6－xOxY8－x分解为SiO2和N2，所以x＜4；
①当x＝3时，可得Si3O3Y5，此时Y的化合价为－1.2价，很显然，x≠3；
②当x＝2时，可得Si4O2Y6，此时Y为－2价；
③当x＝1时，可得Si5OY7，此时Y为－
价，所以x≠1，综上所述，Y的化合价为－2价。
(3)由MFe2O4被H2还原时物质的量之比为2∶1知，1 mol H2失去的2 mol电子被2 mol MFe2O4得到，即1 mol MFe2O4得到1 mol电子，由M为＋2价，Fe为＋3价，且在产物中M化合价不变，在产物MFe2Ox中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶1，由化合价规则：2x＝2＋2＋3，得x＝3.5。
答案 (1)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (2)Si3N4、SiCl4 －2 (3)3.5 1∶1
，将其投入到足量的水中，可得无色透明溶液
D．CH3CH2OH