Question

由新型無機非金屬材料制成的無水冷發(fā)動機，熱效率高、壽命長。這類材料中研究較多的是化合物G。

(1)化合物G 的相對分子質(zhì)量為140，G 中含硅元素，其質(zhì)量分數(shù)為60%，另有元素Y。

G 可以由化合物E(含兩種元素)與NH₃反應而生成，同時產(chǎn)生HCl 氣體。

請推斷：G 和E的化學式分別為______________、______________。

(2)粉末狀G 能夠與氧氣反應，所得產(chǎn)物中有一種是空氣中的主要成分，另一種是工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的主要原料。請寫出化合物G 與氧氣反應的化學方程式                

(3)常壓下在G 中添加氧化鋁，經(jīng)高溫燒結(jié)可制成一種高強度、超硬廢、耐磨損、抗腐蝕的陶瓷材料，它的商品名叫“賽倫”，化學通式可表示為Si_6－XAl_XO_XY_8－X。在接近1700℃時x的極限值約為4.0，在1400℃時 x為2.0，以保持整個化合物呈電中性。推測：賽倫中以下元素的化合價：Si_______Y______，塞倫的晶體類型__________

Answer 1

(1) Si₃N₄  SiCl₄     (2) Si₃N₄＋3O₂=3SiO₂＋2N₂   (3)  ＋4  －3  原子晶體

解析:

(1)根據(jù)題意G 可以由化合物E(含兩種元素)與NH₃反應而生成，同時產(chǎn)生HCl 氣體可先推知物質(zhì)G含有氮元素。由此計算出化學式為Si₃N₄；再根據(jù)質(zhì)量守恒推出E為SiCl₄。

(2)空氣中的主要成分為氮氣和氧氣，此處應為氮氣。工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的主要原料肯定含硅元素，可推知產(chǎn)物中有二氧化硅。

(3) 在1400℃時 x為2.0，以保持整個化合物呈電中性；將2.0代入通式，根據(jù)化合價代數(shù)和等于零可算出化合價。由于生成物具有高強度、超硬廢、耐磨損、抗腐蝕，是原子晶體的特征，所以屬于原子晶體。