氮化硅(Si
3N
4)是一種優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域中有重要用途.
Ⅰ.工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅,常見的方法:
方法一 直接氮化法:在1 300~1 400℃時,高純粉狀硅與純氮氣化合,其反應(yīng)方程式為
.
方法二 化學(xué)氣相沉積法:在高溫條件下利用四氯化硅氣體、純氮氣、氫氣反應(yīng)生成氮化硅和HCl,與方法一相比,用此法制得的氮化硅純度較高,其原因是
.
方法三 Si(NH
2)
4熱分解法:先用四氯化硅與氨氣反應(yīng)生成Si3N4和一種氣體
(填分子式);然后使Si(NH
2)
4受熱分解,分解后的另一種產(chǎn)物的分子式為
.
Ⅱ.(1)氮化硅抗腐蝕能力很強(qiáng),但易被氫氟酸腐蝕,氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽,此鹽中存在的化學(xué)鍵類型有
.
(2)已知:25℃,101kPa條件下的熱化學(xué)方程式:
3Si(s)+2N2(g)═Si3N4(s)△H=-750.2kJ/mol ①
Si(s)+2C12(g)═SiCl4(g)△H=-609.6kJ/mol ②
H2(g)+
C12(g)═HCl(g)△H=-92.3kJ/mol ③
請寫出四氯化硅氣體與氮氣、氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
.
Ⅲ.工業(yè)上制取高純硅和四氯化硅的生產(chǎn)流程如下:
已知:X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應(yīng),Y與X在光照或點燃條件下可反應(yīng),Z的焰色呈黃色.
(1)原料B的主要成分是
(填化學(xué)式).
(2)寫出焦炭與原料B中的主要成分反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
(3)上述生產(chǎn)流程中電解A的水溶液時,陽極材料能否用Cu?
(填“能”或“不能”).寫出Cu為陽極電解A的水溶液開始一段時間陰、陽極的電極反應(yīng)方程式.陽極:
;陰極:
.