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

(1)CO 置換反應 
(2)溫室效應 硅能否完全燃燒的問題(合理即可)
(4)3Si+2N2  1300℃  Si3N4(方程式2分，其它每空1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．
解答：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．