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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定．工業(yè)上用硅與氮氣在1300℃時反應(yīng)制得氮化硅，請寫出該反應(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Si，生成物中已有，所以R應(yīng)是2個O，2個C，因為有系數(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的溫室氣體使大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強，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)上用硅與氮氣在1300℃時反應(yīng)制得氮化硅，可知反應(yīng)物是硅與氮氣，反應(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)上用硅與氮氣在1300℃時反應(yīng)制得氮化硅，寫出化學(xué)反應(yīng)式．
點評：本題主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式和化學(xué)式進行計算的能力，培養(yǎng)學(xué)生對資料的分析能力．