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230×1.01×105Pa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(dāng)穩(wěn)定的固體材料。

　　(1)寫出由SiCl4的蒸氣和NH3氣制備Si3N4的反應(yīng)方程式；

　　(2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的方程式；

　　(3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕?

(1)3SiCl4十4NH3=Si3N4十12HCl；　　(2)Si3N4十6H2O=3SiO2十4NH3↑；Si3N4十3O2＝3SiO2十3N2；　　(3)Si3N4與MgO在密閉容器中熱處理后使Si3N4固體表面形成一層SiO2保護(hù)層，阻止了Si3N4繼續(xù)受空氣中的O2、H2O的侵蝕。


解析:

SiCl4與NH3反應(yīng)生成Si3N4的同時應(yīng)該有HCl生成。由Si—N鍵的鍵能小于Si一O鍵的鍵能，Si3N4與H2O反應(yīng)時，Si—N鍵向Si—O鍵轉(zhuǎn)化，生成SiO2，同時應(yīng)該有NH3生成。同樣，Si3N4與和O2反應(yīng)時，產(chǎn)物應(yīng)有SiO2生成，同時生成穩(wěn)定的N2；而與MgO在一定條件下反應(yīng)，生成結(jié)構(gòu)緊密的SiO2覆蓋在Si3N4固體表面，阻止了Si3N4繼續(xù)受空氣中的H2O和O2的侵蝕。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

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(dāng)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？

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硅在材料王國中具有舉足輕重的位置．請解答下列試題：
（1）硅的制備方法是制約太陽能發(fā)展的瓶頸，硅的制備原料是石英砂，石英與焦炭在高溫電爐中反應(yīng)可以制得硅．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
，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(dāng)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(xué)反應(yīng)方程式
 
；
②現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護(hù)下，加強(qiáng)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(xué)方程式為
 
；該法還可制造金剛石薄膜，反應(yīng)的化學(xué)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(xué) 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(dāng)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(xué)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(xué)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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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

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)上普遍采用高純硅與純氮在1 300 ℃ 反應(yīng)獲得。?

（1）根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是____________。?

A.制汽輪機(jī)葉片　　　　　

B.制有色玻璃?

C.制永久性模具

D.制造柴油機(jī)?

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

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

　　　　　　　　　　。?

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科目：高中化學(xué) 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(xué)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(dāng)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(xué)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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