Question

硅和氮均是自然界含量丰富的元素，其单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用．试回答下列问题：
（1）向大气中排放NO_x可能导致的环境问题有

 

（答两点）已知足量NaOH溶液能完全吸收NO₂生成氮的含氧酸盐，试写出该反应的离子方程式

 

．
（2）光导纤维的使用，让人们的生活更加丰富精彩，

 

是制备光导纤维的基本原料．
（3）氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为

 

，可由硅粉（用Al₂O₃和Y₂O₃作助剂）在氮气中高温烧结而成，氮气在反应中既是反应物，同时又起了

 

作用．由于使用的硅粉表面含二氧化硅，在反应中需加入碳粉．在烧结过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3：6：2反应生成两种化合物，该反应的化学方程式为

 

．
（4）硅燃烧放出大量热量，“硅能源”有望成为二十一世纪的新能源．与“氢能源”比较“硅能源”具有

 

等更加优越的特点，从而得到全球的关注和期待．

Answer 1

考点：硅和二氧化硅,氮的氧化物的性质及其对环境的影响,无机非金属材料

专题：氮族元素,碳族元素

分析：（1）氮氧化物可导致酸雨、光化学烟雾等环境污染；NO₂在碱性条件下自身发生氧化还原反应；
（2）二氧化硅是制备光导纤维的基本原料；
（3）氮气可防止氧气氧化氮化硅，根据反应物的物质的量关系结合质量守恒书写反应的化学方程式；
（4）硅能源为固体状态，便于储运．

解答： 解：（1）氮氧化物可导致酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏，NO₂在碱性条件下自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O，
故答案为：酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏；2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O；
（2）二氧化硅是制备光导纤维的基本原料，故答案为：SiO₂或二氧化硅；
（3）氮化硅化学式为Si₃N₄，氮气可防止氧气氧化氮化硅，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3：6：2反应生成两种化合物，生成氮化硅和一氧化碳，反应的化学方程式为3SiO₂+2N₂+6C

高温  .

Si₃N₄+6CO，
故答案为：Si₃N₄；防止硅和氮化硅氧化或作保护气；3SiO₂+2N₂+6C 

高温  .

 Si₃N₄+6CO；
（4）硅能源为固体状态，便于储运，较安全，故答案为：便于储运，比较安全．

点评：本题考查氮、硅等非金属元素及其化合物的性质和通途，侧重于化学与生产、生活的应用，为高考常见题型，题目难度不大，注意基础知识的积累．