Question

制備氮化硅可將硅粉放在氮氣中高溫直接氮化制得，實驗室制備氮化硅裝置如圖所示：
（1）寫出儀器的名稱：a

 

，b

 

．
（2）寫出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應(yīng)制備氮氣的離子方程式

 

．
（3）（NH₄）₂SO₄水溶液呈

 

性（填：酸、堿或中），裝置C的作用是

 

．
（4）裝置A和D中，應(yīng)首先加熱的是

 

（填：A或D）．
（5）已知氮化硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但常溫下易溶于氫氟酸溶液生成一種白色的膠狀沉淀和一種鹽，請寫出此化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）根據(jù)實驗裝置圖分析；
（2）在加熱條件下NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應(yīng)生成氮氣、硫酸鈉和水；
（3）銨根離子在溶液中水解顯酸性；濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑；
（4）先制備氮氣，把裝置中的空氣排凈，然后再制備氮化硅；
（5）氮化硅溶于氫氟酸溶液生成一種白色的膠狀沉淀為硅酸，根據(jù)元素守恒確定另一種產(chǎn)物．

解答： 解：（1）根據(jù)實驗裝置圖a為加液裝置為分液漏斗，b為反應(yīng)裝置為圓底燒瓶；
故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；
（2）在加熱條件下NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應(yīng)生成氮氣、硫酸鈉和水，其反應(yīng)的離子方程式為：NO₂^-+NH₄⁺

△   .

N₂↑+2H₂O；
故答案為：NO₂^-+NH₄⁺

△   .

N₂↑+2H₂O；
（3）銨根離子在溶液中水解顯酸性，則（NH₄）₂SO₄水溶液呈酸性；濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑，所以裝置C的作用是干燥氣體除去水蒸氣；
故答案為：酸；除去水蒸氣；
（4）在加熱條件下，Si與氧氣能反應(yīng)生成二氧化硅，所以要先排凈裝置中的空氣，所以先加熱A制備氮氣，把裝置中的空氣排凈，然后再加熱B制備氮化硅；
故答案為：A；
（5）氮化硅溶于氫氟酸溶液生成一種白色的膠狀沉淀為硅酸，元素守恒確定另一種產(chǎn)物為NH₄F，則反應(yīng)的方程式為：Si₃N₄+4HF+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₄F；
故答案為：Si₃N₄+4HF+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₄F．

點評：本題考查了制備方案設(shè)計，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗探究能力，注意把握硅及其化合物的性質(zhì)，明確實驗?zāi)康暮蛯嶒炘�理是解題的關(guān)鍵．