Question

氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應(yīng)制得：
______SiO₂______C______N₂______Si₃N₄______CO
（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式（將化學(xué)計量數(shù)填在方框內(nèi)）；
（2）該反應(yīng)的氧化劑是______，其還原產(chǎn)物是______；
（3）該反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2升CO氣體，則電子轉(zhuǎn)移______摩爾．
（4）若有1摩爾焦炭與足量的SiO₂、氮氣反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移______（填大于、等于或小于）2摩爾，理由是______．

Answer 1

解：（1）Si的化合價前后未變，N的化合價由0降為-3，C的化合價由0升為+2，生成1個Si₃N₄化合價降低12，生成1個CO化合價升高2，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒得，3SiO₂+6C+2N₂ Si₃N₄+6CO．
故答案為：3、6、2、1、6；
（2）所含元素化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，氧化劑被還原得到的生成物是還原產(chǎn)物，所以N₂是氧化劑，Si₃N₄是還原產(chǎn)物．
故答案為：N_2^；Si₃N₄；
（3）根據(jù)方程式，當(dāng)生成6molCO時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12mol，當(dāng)生成11.2L（即0.5mol）CO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol．
故答案為：1mol．
（4）可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，所以1mol焦炭不能完全反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移小于2mol．
故答案為：小于； 可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底．
分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒來解答；
（2）所含元素化合價降低的反應(yīng)物為氧化劑，氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)生成還原產(chǎn)物．
（3）根據(jù)方程式轉(zhuǎn)移電子的量來計算，碳元素由0價升高到+2價．
（4）可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底．
點評：本題考查學(xué)生有關(guān)氧化還原反應(yīng)中的有關(guān)概念、配平，電子轉(zhuǎn)移等，難度較小，以根據(jù)所學(xué)知識進(jìn)行回答．