硅基太阳电池需用化合物甲作钝化材料.甲的摩尔质量为140 g·mol-1.其中硅元素的质量分数为60%.已知1 molNH3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g 甲与6 g H2.工业上制乙的流程如下:请回答下列问题:(1)乙的电子式是 ,比较热稳定性:乙 NH3.(2)NH3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是 .(3)合成炉内物质需在保护气氛下高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（15分）硅基太阳电池需用化合物甲作钝化材料，甲的摩尔质量为140 g·mol－1，其中硅元素的质量分数为60%。已知1 molNH3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g 甲与6 g H2。工业上制乙的流程如下：请回答下列问题：

（1）乙的电子式是；比较热稳定性：乙_______NH3（填＞，＜或＝）。

（2）NH3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是。

（3）合成炉内物质需在保护气氛下高温合成，下列气体可作保护气的有（填字母编号）。

A．O2 B．H2 C．N2 D．CO2 E．Ar

（4）上述生产乙的过程中液氨的作用是______________________________________。

（5）甲与少量H2SO4溶液反应只得到H2SiO3和盐M两种产物，写出该反应的离子方程式。请设计验证产物盐M的实验方案。

（1）（2分）＜（2分）；（2）3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2（2分）；（3）B、E（2分）；

（4）制冷或降温（2分）（5）Si3N4 + 4H++ 9H2O = 3H2SiO3↓+ 4NH4+ （2分）

取少量滤液于试管中，先加稀盐酸无现象，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；另取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠固体（或浓溶液）并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）变蓝色，则说明盐M是 (NH4)2SO4。（3分，SO42－检验，加稀盐酸无现象的判断给1分，加氯化钡有白色沉淀给1分；NH4+检验1分）

【解析】

试题分析：由于甲的摩尔质量为140 g/mol，其中硅元素的质量分数为60%。则分子中含有Si的原子个数是（140×60%）÷28=3；因为1 molNH3与足量的化合物乙充分反应后可得到35 g甲与6 g H2。化合物甲中则除了含有Si元素外还含有N元素，含有1molN原子时质量是14g,则每mol的甲中含有N原子的个数是：（140÷35）=4，,4个 N原子与3个Si原子的相对原子质量质量的和是3×28+4×14=140，所以甲的化学式应该是Mg3N4；而1mol的氨气中含有H元素的质量是3g,由于在化学反应中元素的原子守恒，所以化合物乙中含有Si、H两种元素，含有Si：(35 g÷140g/mol)×3=0.75mol,含有H：3mol,n(Si)：n(H)= 0.75mol:3mol=1:4,所以乙化学式是SiH4。（1）乙的电子式是；由于元素的非金属性N>Si，元素的非金属性越强，其相应的元素的氢化物的稳定性就越强，所以热稳定性SiH4< NH3；（2）NH3与足量的化合物乙反应制甲的化学方程式是3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2；（3）在合成炉内Mg与Si发生反应产生Mg2Si物质需在保护气氛下高温合成，则可作保护气物质不能发生反应，A．O2与Mg、Si都能发生反应，不能作保护气体，错误；B．H2 与物质都不能发生反应，可以作保护气体，正确； C．N2与Mg会发生反应，所以不能作保护气体，错误； D．CO2与Mg会发生反应，所以不能作保护气体，错误；E．Ar与任何物质都不能发生反应，可以作保护气体，正确；（4）在上述生产乙的过程中液氨的作用是制冷或降温，防止物质分解；（5）甲与少量H2SO4溶液反应只得到H2SiO3和盐M两种产物，根据元素守恒盐应该是硫酸铵，该反应的离子方程式是Si3N4 + 4H++ 9H2O = 3H2SiO3↓+ 4NH4+；验证产物盐M的实验方案是取少量滤液于试管中，先加稀盐酸无现象，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成证明含有SO42-；另取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠固体（或浓溶液）并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）变蓝色，则说明含有NH4+，则盐M是 (NH4)2SO4。

考点：考查化合物的推断、物质的电子式的书写、物质稳定性的比较、化学反应方程式和离子方程式的书写、SO42-与NH4+离子的检验的知识。