Question

氮化硅（ Si₃N₄）是一種優(yōu)良的高溫結構陶瓷，在工業(yè)生產和科技領域有重要用途．

I．工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅，常見的方法有：

方法一：直接氮化法：在1300℃－1400℃時，高純粉狀硅與純氮氣化合，其反應方程式為

                                                                   。

方法二：化學氣相沉積法：在高溫條件下利用四氯化硅氣體、純氮氣、氫氣反應生成氮化硅和HC1，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（NH₂）₄熱分解法：先用四氯化硅與氨氣反應生成Si（NH₂）₄和一種氣體（填分子式）________；然后使Si（NH₂）₄受熱分解，分解后的另一種產物的分子式為               。

II．工業(yè)上制取高純硅和四氯化硅的生產流程如下：

已知：X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應，Y與X在光照或點燃條件下可反應，Z的焰色呈黃色．

（1）原料B的主要成分是（寫名稱）                                  。

（2）寫出焦炭與原料B中的主要成分反應的化學方程式：                            。

（3）上述生產流程中電解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方程式：

陽極：                             ；陰極：                            。

 

Answer 1

【答案】

I：3Si + 2N₂ Si₃N₄；方法一所得產品中混有硅或方法二除產品是固體外其它物質均為氣體；HCl（1分）,NH₃（1分）

Ⅱ：（1）二氧化硅 

（2）SiO₂ + 2C Si + 2CO↑

（3）不能(1分)，陽Cu -2e^- =Cu²⁺    陰2H⁺ +2e^-=H₂↑（除標注外，其余各2分）

【解析】

試題分析：I．硅與純氮氣發(fā)生化合反應，制得Si₃N₄，但所得產品中混有硅，不容易分離，方法二中除Si₃N₄外，其余都為氣體，產品純度高；方法三根據(jù)質量守恒定律，可以推斷氣體成分。II．Y與X在光照或點燃條件下可反應，可推斷為H₂和Cl₂，X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應，Z的焰色呈黃色．可推斷Z是NaOH，X是Cl₂，Y是H₂， B是SiO₂，A是NaCl，電解是若用Cu做陽極，銅的還原性強，失電子發(fā)生氧化反應，陰極H⁺得電子發(fā)生還原反應。

考點：考查物質的制備、元素化合物性質，電解原理