Question

硅及其化合物是非金屬材料的主力軍．
（1）畫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

；
（2）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，寫出氮化硅的化學(xué)式

 

，推測氮化硅中含有

 

（填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”）；
（3）漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載．20世紀(jì)80年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學(xué)式：BaCuSi₂O_x，Cu為+2價(jià)），請將其改寫為氧化物形式

 

；
（4）已知在一定條件下存在反應(yīng)：SiO₂+3C

高溫  .

SiC+2CO↑，此反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅

專題：碳族元素

分析：（1）硅是14號元素，依據(jù)電子排布式寫出原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）利用化合價(jià)來書寫化學(xué)式；
（3）根據(jù)硅酸鹽中氧化物的書寫順序來書寫；
（4）SiO₂+3C

高溫  .

SiC+2CO↑反應(yīng)中，根據(jù)化合價(jià)可知，C既是氧化劑又是還原劑，質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比，可有方程式判斷氧化劑和還原劑之間的物質(zhì)的量關(guān)系．

解答： 解：（1）硅是14號元素，依據(jù)電子排布式寫出原子結(jié)構(gòu)示意圖為：； 
故答案為：；
（2）氮化硅晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以共價(jià)鍵相連，且N原子與N原子，Si原子與Si原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子結(jié)構(gòu)，根據(jù)N和Si的原子結(jié)構(gòu)及其元素周期律的知識，可推斷氮元素非金屬性比硅強(qiáng)，故N顯負(fù)價(jià)（-3），Si顯正價(jià)（+4），根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則，得氮化硅的化學(xué)式為Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄，共價(jià)鍵；
（3）硅酸鹽用氧化物形式表示時(shí)，書寫順序?yàn)椋夯顫娊饘傺趸�物、不活潑金屬氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸銅鋇用氧化物形式表示：BaO?CuO?2SiO₂，；
故答案為：BaO?CuO?2SiO₂；   
（4）SiO₂+3C

高溫  .

SiC+2CO↑反應(yīng)中，Si元素的化合價(jià)反應(yīng)前后沒有變化，當(dāng)3molC參加反應(yīng)時(shí)，有1molSiC生成，說明1molC起到氧化劑的作用，有2molCO生成，說明有2molC起到還原劑的作用，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，則質(zhì)量之比為1：2；
故答案為：1：2

點(diǎn)評：本題考查原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析判斷，氧化還原反應(yīng)，題目難度不大，注意化合價(jià)的分析應(yīng)用是解答該題的關(guān)鍵．