Question

（8分）氮化硅(Si₃N₄)是一種重要的結構陶瓷材料，屬于新型功能性硅酸鹽產品，它的硬度大、熔點高、化學性質穩定，工業上曾普遍采用高純硅與純氮在1300 ℃時反應獲得。
（1）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式______________________________________________。
（2）現用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發生反應，可得較高純度的氮化硅及氯化氫，反應的化學方程式為__________                    
（3）沸石是一種含結晶水的，具有多孔結構的鋁硅酸鹽，化學式為Na₂[Al₂Si₃O₁₀(H₂O)₂]，若以氧化物形式可表示為                        。
(4)盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的原因是：                               （用離子方程式表示）.

Answer 1

(8分) （1）Si₃N₄＋12HF === 3SiF₄↑＋4NH₃↑      （2分）
（2）3SiCl₄＋2N₂＋6H₂  Si₃N₄＋12HCl     （2分）
（3）Na₂O·Al₂O₃·3SiO₂·2H₂O           （2分）(4)2OH^— +SiO₂= SiO₃^2—+ H₂O（2分）

試題分析：（1）根據氮化硅的組成元素可知，并依據二氧化硅和氫氟酸的反應可知，反應后生成物應該是SiF₄和氨氣，所以反應的化學方程式是Si₃N₄＋12HF === 3SiF₄↑＋4NH₃↑。
（2）根據反應物和生成物可知，反應的化學方程式是3SiCl₄＋2N₂＋6H₂  Si₃N₄＋12HCl。
（3）鈉的金屬性最強排在前面，因此根據該硅酸鹽的化學式可知，其氧化物形成可表示為Na₂O·Al₂O₃·3SiO₂·2H₂O。
（4）由于氫氧化鈉溶液能和二氧化硅反應生成粘性很強的硅酸鈉，從而使玻璃塞和瓶口粘合在一起而不易打開，反應的離子方程式是2OH^— +SiO₂= SiO₃^2—+ H₂O。
點評：書寫化學方程式主要是依據原子守恒判斷生成物和配平，硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，由于硅酸鹽組成復雜，一般用氧化物的形式書寫，即按照金屬的活潑性順序自左向右，最后是二氧化硅和水，但在書寫時必須遵循原子守恒。