采用高纯硅与氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是________(填序号)。
①制汽轮机叶片 ②航空航天耐高温材料 ③制永久性模具 ④汽车发动机
(2)画出N的原子结构示意图:________,写出氮化硅的化学式:________。
(3)高纯硅与纯氮气反应制得氮化硅,请写出反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:从有关信息可知,氮化硅是一种类似二氧化硅的晶体结构的晶体,因此具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。由于Si元素显+4价,N元素显-3价,故氮化硅的化学式为Si3N4。
答案:(1)①②③④ (2)○+7 2,5, Si3N4 (3)2N2+3Si\s\up7(1 300 ℃(1 300 ℃)Si3N4
[能力提升]
9.向用石蜡围成的"Spark"凹槽内注入某溶液,即可在玻璃上刻蚀出"Spark"的字样,则该溶液是( )
A.盐酸 B.氢氟酸
C.烧碱 D.饱和食盐水
解析:选B。常温下玻璃中的SiO2可与氢氟酸反应。
10.若把4.2 g硅和9.2 g钠同时放入水中,充分反应后,能收集到氢气的体积(标准状况)为( )
A.22.4 L B.11.2 L
C.5.6 L D.2.8 L
解析:选B。本题考查硅与NaOH溶液的反应,解决本题分步计算:
(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2 2 1
mol n(NaOH) n1
n1=× mol=0.2 mol,
n(NaOH)=0.4 mol。
(2)Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
1 2 2
0.15 mol 0.4 mol n2