Question

氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：______SiO2+______C+__

氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：______SiO2+______C+______N2高温______Si3N4+______CO． 根据题意完成下列各题：（1）配平上述化学反应方程式．（2）为了保证石英和焦炭尽可能的转化，氮气要适当过量．某次反应用了20mol氮气，反应生成了5mol一氧化碳，则反应中转移电子数为______NA，此时混合气体的平均相对分子质量是______．（3）分析反应可推测碳、氮气的氧化性：C______N2（填“＞”“＜”“=”）．（4）氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉（Al2O3），热稳定性好，化学性质稳定．以下用途正确的是______．A．可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等热工设备B．在电子工业上制成耐高温的电的良导体C．研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机D．氮化硅陶瓷的开发，将受到资源的限制，发展前余暗谈．

Answer 1

（1）由产物CO可知，SiO₂与C化学计量数之比为1：2 由产物Si₃N₄可知SiO₂与N₂化学计量数之比为3：2，所以SiO₂、C、N₂化学计量数之比为3：6：2，令SiO₂的化学计量数为3，C、N₂化学计量数分别为6、2，结合元素守恒可知Si₃N₄、CO化学计量数分别为1、6，配平后方程式为3SiO₂+6C+2N₂ 

高温  .

 Si₃N₄+6CO．
故答案为：3、6、2、1、6．
（2）反应中只有C元素的化合价升高，氮气有剩余，根据CO计算电子转移，C元素化合价由0价升高为+2价，转移电子的物质的量为CO的2倍，所以反应中转移电子数为5mol×2×N_Amol^-1=10N_A．
N₂与CO的相对分子质量都是28，所以混合气体的平均相对分子质量为28．
故答案为：10；28．
（3）反应中N₂作氧化剂，C是还原剂，N₂将C氧化为CO，所以氧化性C＜N₂．
故答案为：＜．
（4）A、氮化硅热稳定性好，可以用于热工设备，故A正确；
B、氮化硅属于原子晶体，不是电的良导体，故B错误；
C、氮化硅机械强度高，硬度大，可以替代同类型金属发动机，故C正确；
D、制备氮化硅的资源丰富，具有广阔的发展前景，故D错误．
故选：AC．