Question

由新型无机非金属材料制成的无水冷发动机，热效率高、寿命长。这类材料中研究较多的是化合物G。

(1)化合物G 的相对分子质量为140，G 中含硅元素，其质量分数为60%，另有元素Y。

G 可以由化合物E(含两种元素)与NH₃反应而生成，同时产生HCl 气体。

请推断：G 和E的化学式分别为______________、______________。

(2)粉末状G 能够与氧气反应，所得产物中有一种是空气中的主要成分，另一种是工业上生产玻璃的主要原料。请写出化合物G 与氧气反应的化学方程式                

(3)常压下在G 中添加氧化铝，经高温烧结可制成一种高强度、超硬废、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表示为Si_6－XAl_XO_XY_8－X。在接近1700℃时x的极限值约为4.0，在1400℃时 x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。推测：赛伦中以下元素的化合价：Si_______Y______，塞伦的晶体类型__________

Answer 1

(1) Si₃N₄  SiCl₄     (2) Si₃N₄＋3O₂=3SiO₂＋2N₂   (3)  ＋4  －3  原子晶体

解析:

(1)根据题意G 可以由化合物E(含两种元素)与NH₃反应而生成，同时产生HCl 气体可先推知物质G含有氮元素。由此计算出化学式为Si₃N₄；再根据质量守恒推出E为SiCl₄。

(2)空气中的主要成分为氮气和氧气，此处应为氮气。工业上生产玻璃的主要原料肯定含硅元素，可推知产物中有二氧化硅。

(3) 在1400℃时 x为2.0，以保持整个化合物呈电中性；将2.0代入通式，根据化合价代数和等于零可算出化合价。由于生成物具有高强度、超硬废、耐磨损、抗腐蚀，是原子晶体的特征，所以属于原子晶体。