Question

14．2014年1月中國隱形戰(zhàn)機殲-20換裝試飛成功，大大壯我軍威．這得益于師昌緒等科學(xué)家開發(fā)的由新型無機非金屬材料制成的新型發(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．化合物G的相對分子質(zhì)量為140，含有硅元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，另含有元素Y．化合物E（含兩種元素）與NH₃反應(yīng)制得G和HCl．
（1）G化學(xué)式為Si₃N₄．
（2）寫出E與NH₃反應(yīng)的化學(xué)方程式：3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．
（3）粉末狀G能夠與氧氣在高溫下反應(yīng)，所得產(chǎn)物中有一種是空氣的主要成分，另一種是氧化物，該過程的化學(xué)方程式為Si₃N₄+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3SiO₂+2N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，推出G中含有氮元素，根據(jù)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定原子個數(shù)，從而確定化學(xué)式；
（2）根據(jù)反應(yīng)物與生成物正確寫出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)生成物是氮化硅和氯化氫，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，E是氯化硅，氯化硅和氨氣反應(yīng)生成氮化硅和氯化氫進行分析．

解答 解：（1）化合物E（含兩種元素）與NH₃反應(yīng)制得G和HCl，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變可知G中含有氮元素，故Y為氮元素，設(shè)G化合物的化學(xué)式為：Si_aN_b．化合物G的相對分子質(zhì)量為140，含有硅元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，故60%=$\frac{28×a}{28×a+14×b}$×100%，求得$\frac{a}$=$\frac{3}{4}$，所以G的化學(xué)式為Si₃N₄；E的化學(xué)式為SiCl₄；
（2）氯化硅和氨氣在高溫的條件下反應(yīng)生成氮化硅和氯化氫，化學(xué)方程式為：3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl；
（3）粉末狀G能夠與氧氣在高溫下反應(yīng)，所得產(chǎn)物中有一種是空氣的主要成分為氮氣，另一種是氧化物為二氧化硅，化學(xué)方程式為：Si₃N₄+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3SiO₂+2N₂．
故答案為：（1）Si₃N₄；
（2）3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl；
（3）Si₃N₄+3O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3SiO₂+2N₂．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質(zhì)推出，然后結(jié)合推出的物質(zhì)和題中的轉(zhuǎn)化關(guān)系推導(dǎo)剩余的物質(zhì)，最后將推出的各種物質(zhì)代入轉(zhuǎn)化關(guān)系中進行驗證即可．