题目内容

16．（1）某反应体系中有反应物和生成物共五种物质：P、H3PO4、H2O、HNO3、NO2．已知该反应中发生的还原过程为：HNO3→NO2
①完成上述反应的化学方程式：P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O．
②若反应转移0.5mol电子，则产生的气体在标况下的体积约为：11.2L．
（2）氮化硅是一种高温陶瓷材料，其硬度大、熔点高、化学性质稳定．
①已知氮化硅中各原子最外层均达到8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式Si3N4．
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保持下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2═Si3N4+12HCl．

分析 （1）①由于HNO3发生的变化为HNO3→NO2，HNO3为氧化剂，则是P是还原剂，发生氧化反应P→H3PO4，发生的化学反应为：P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O；
②由反应方程式P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O可知，生成5mol的二氧化氮转移5mol的电子，所以转移0.5mol电子，生成0.1mol的二氧化氮，由此分析解答；
（2）①已知氮化硅中各原子最外层均达到8电子稳定结构，说明一个氮形成三个共用电子对，一个硅形成四对共用电子对，所以硅元素+4价，氮元素-3价，由此分析解答；
②四氯化硅和氮气在氢气气氛保持下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2═Si3N4+12HCl．

解答 解：（1）①由于HNO3发生的变化为HNO3→NO2，HNO3为氧化剂，则是P是还原剂，发生氧化反应P→H3PO4，发生的化学反应为：P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O，故答案为：P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O；
②由反应方程式P+5HNO3═H3PO4+5NO2↑+H2O可知，生成5mol的二氧化氮转移5mol的电子，所以转移0.5mol电子，生成0.1mol的二氧化氮，所以体积为：0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L；
（2）①已知氮化硅中各原子最外层均达到8电子稳定结构，说明一个氮形成三个共用电子对，一个硅形成四对共用电子对，所以硅元素+4价，氮元素-3价，氮化硅的化学式Si3N4，故答案为：Si3N4；
②四氯化硅和氮气在氢气气氛保持下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为3SiCl4+2N2+6H2═Si3N4+12HCl，故答案为：3SiCl4+2N2+6H2═Si3N4+12HCl．

点评 本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析、应用、计算能力的考查，题目难度不大．

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