Question

高純度單質硅是信息產業的核心材料，沒有硅就沒有電腦．
（1）SiO₂常溫下為固體，工業上制取粗硅的化學方程式為：SiO₂+2C^高溫Si+2R，R的化學式為______，該化學反應的基本類型是______；
（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境問題是______，但以其為燃料要解決的一個問題可能是______；
（3）氮化硅（Si₃N₄）是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩定．工業上用硅與氮氣在1300℃時反應制得氮化硅，請寫出該反應的化學方程式：______．

Answer 1

解：（1）①根據質量守恒定律和工業上制取粗硅的化學方程式（SiO₂+2C Si+2R）可知，反應物中的1個Si，生成物中已有，所以R應是2個O，2個C，因為有系數2，所以R的化學式為CO；②該反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應，屬于置換反應；
故答案為：CO；置換反應；
（2）人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體使大氣的溫室效應也隨之增強，硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環境問題是溫室效應；但問題是硅能否完全燃燒．
故答案為：溫室效應；硅能否完全燃燒的問題；
（3）由信息：工業上用硅與氮氣在1300℃時反應制得氮化硅，可知反應物是硅與氮氣，反應條件是高溫，生成物是氮化硅，所以化學反應式是：3Si+2N₂Si₃N₄．
故答案為：3Si+2N₂Si₃N₄．
分析：（1）①根據質量守恒定律可知，在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變，推斷出R；
②根據化學方程式的特點確定反應類型；
（2）硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環境問題是溫室效應；
（3）根據信息：工業上用硅與氮氣在1300℃時反應制得氮化硅，寫出化學反應式．
點評：本題主要考查學生運用化學方程式和化學式進行計算的能力，培養學生對資料的分析能力．