氮化硅Si3N4是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料.粉末狀的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3氣的混合物反應(yīng)制。勰頢i3N4對空氣和水都不穩(wěn)定,粉末狀Si3N4遇水能生成一種有刺激性氣味、常用做制冷劑的氣體和一種難溶性的酸;粉末狀Si3N4與空氣接觸能產(chǎn)生N2和另外一種物質(zhì).但是,將粉末狀Si3N4和適量MgO(難熔)在230℃1.01×105Pa和185℃的密閉容器中熱處理,可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體材料.
(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的反應(yīng)方程式:
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl

(2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的方程式:
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
;
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2

(3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕?
分析:(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物利用原子守恒寫出化學方程式;
(2)粉末狀Si3N4遇水能生成一種有刺激性氣味、常用做制冷劑的氣體是氨氣和一種難溶性的酸是硅酸;粉末狀Si3N4與空氣接觸能產(chǎn)生N2和另外一種物質(zhì),根據(jù)原子守恒可知為二氧化硅;
(3)固體Si3N4表面形成致密的氧化膜.
解答:解:(1)SiCl4的蒸氣和NH3的混合物反應(yīng)生成Si3N4,其化學方程式為:3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl;故答案為:3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl;
(2)粉末狀Si3N4遇水能生成一種有刺激性氣味、常用做制冷劑的氣體是氨氣和一種難溶性的酸是硅酸,其反應(yīng)方程式為:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;粉末狀Si3N4與空氣接觸能產(chǎn)生N2和另外一種物質(zhì),根據(jù)原子守恒可知為二氧化硅,其反應(yīng)方程式為Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
故答案為:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;Si3N4+3O2═3SiO2+2N2;
(3)因為在加壓和加熱條件下Si3N4顆粒表面生成了SiO2,與MgO一起形成致密的氧化物保護膜,使固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕;
故答案為:在加壓和加熱條件下Si3N4顆粒表面生成了SiO2,與MgO一起形成致密的氧化物保護膜.
點評:本題考查硅和二氧化硅的性質(zhì)與用途,題目難度較大,注意根據(jù)質(zhì)量守恒書寫化學方程式.
練習冊系列答案
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,該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是
 

(2)氮化硅Si3N4是一種高溫結(jié)構(gòu)材料,粉末狀態(tài)的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制。勰頢i3N4對空氣和水都不穩(wěn)定.但將粉末狀的Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×l05Pa和185℃的密閉容器中熱處理,可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體材料,同時還得到對水不穩(wěn)定的Mg3N2
①寫出由SiCl4和NH3反應(yīng)制取Si3N4的化學反應(yīng)方程式
 

②現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下,加強熱發(fā)生反應(yīng),使生成的Si3N4沉積在石墨表面可得較高純度的氮化硅,該制造方法稱為:
 
;反應(yīng)的化學方程式為
 
;該法還可制造金剛石薄膜,反應(yīng)的化學方程式為
 

③在Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185℃的密閉容器中熱處理的過程中,除生成Mg3N2外,還可能生成
 
物質(zhì).熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化硅(Si3N4)是一種非氧化性高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料,粉末狀Si3N4可以由四氯化硅的蒸氣和氨氣混合反應(yīng)制取。粉末狀Si3N4對空氣和水都不穩(wěn)定,但是,將粉末狀Si3N4和適量MgO在230×1.01×105 Pa、185 ℃的密閉容器中熱處理,可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密,對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體材料。

(1)寫出由四氯化硅和氨氣制備Si3N4的化學反應(yīng)方程式:_________________________。

(2)分別寫出粉末狀Si3N4和水及氧氣反應(yīng)的化學方程式:__________________________。

(3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受水和氧氣的侵蝕?

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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(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1 300 ℃ 反應(yīng)獲得。?

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A.制汽輪機葉片     

B.制有色玻璃?

C.制永久性模具

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(2)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強,除氫氟酸外,不與其他無機酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式為_________________________。?

(3)現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣中加強熱發(fā)生反應(yīng),可制得高純度氮化硅,反應(yīng)的化學方程式為

          。?

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置,足見化學對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如:?

①光導(dǎo)纖維的主要成分是_____________。?

②目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是________________。?

(2)氮化硅Si3N4是一種高溫結(jié)構(gòu)材料,粉末狀態(tài)的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制取。粉末狀Si3N4對空氣和水都不穩(wěn)定。但將粉末狀的Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密閉容器中熱處理,可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體材料,同時還得到對水不穩(wěn)定的Mg3N2。?

①寫出由SiCl4和NH3反應(yīng)制取Si3N4的化學反應(yīng)方程式________________。?

②Si3N4和適量氧化鎂在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密閉容器中熱處理的過程中,除生成Mg3N2外,還可能生成_________物質(zhì)。熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是__________

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