Question

高純度單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)的核心材料，沒有硅就沒有電腦．
（1）SiO₂常溫下為固體，工業(yè)上制取粗硅的化學(xué)方程式為：SiO₂+2C^高溫Si+2R，R的化學(xué)式為______，該化學(xué)反應(yīng)的基本類型是______；
（2）硅能在O₂中燃燒生成SiO₂，并放出大量的熱，有科學(xué)家正研究將硅作為新能源．與化石能源相比較，以硅為燃料有助于解決的主要環(huán)境問題是______，但以其為燃料要解決的一個(gè)問題可能是______；
（3）氮化硅（Si₃N₄）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．工業(yè)上用硅與氮?dú)庠?300℃時(shí)反應(yīng)制得氮化硅，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．

Answer 1

解：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律和工業(yè)上制取粗硅的化學(xué)方程式（SiO₂+2C Si+2R）可知，反應(yīng)物中的1個(gè)Si，生成物中已有，所以R應(yīng)是2個(gè)O，2個(gè)C，因?yàn)橛邢禂?shù)2，所以R的化學(xué)式為CO；②該反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；
故答案為：CO；置換反應(yīng)；
（2）人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體使大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng)，硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環(huán)境問題是溫室效應(yīng)；但問題是硅能否完全燃燒．
故答案為：溫室效應(yīng)；硅能否完全燃燒的問題；
（3）由信息：工業(yè)上用硅與氮?dú)庠?300℃時(shí)反應(yīng)制得氮化硅，可知反應(yīng)物是硅與氮?dú)猓�反�?yīng)條件是高溫，生成物是氮化硅，所以化學(xué)反應(yīng)式是：3Si+2N₂Si₃N₄．
故答案為：3Si+2N₂Si₃N₄．
分析：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變，推斷出R；
②根據(jù)化學(xué)方程式的特點(diǎn)確定反應(yīng)類型；
（2）硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環(huán)境問題是溫室效應(yīng)；
（3）根據(jù)信息：工業(yè)上用硅與氮?dú)庠?300℃時(shí)反應(yīng)制得氮化硅，寫出化學(xué)反應(yīng)式．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式和化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)資料的分析能力．