氮化硅(Si3N4)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)域有重要用途。

I.工業(yè)上有多種方法來制備氮氦化硅,常見的方法有:

方法一  直接氦化法:在1300~1400℃時,高純粉狀硅與純氦氣化合,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、純氦氣、氫氣反應生成氦化硅和HCl,與方法一相比,用此法制得的氦化硅純度較高,其原因是             。

方法三  Si(NH??24熱分解法:先用四氯化硅與氨氣反應生成Si(NH??24和一種氣體

          (填分子式);然后使Si(NH24受熱分解,分解后的另一種產(chǎn)物的分子式為             

II.(1)氨化硅抗腐蝕能力很強,但易被氫氟酸腐蝕,氨化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和一種銨鹽,此鹽中存在的化學鍵類型有                  。

   (2)已知:25℃,101kPa條件下的熱化學方程式:

        3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s)   △H=—750.2kJ/mol

        Si(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g)   △H=—609.6kJ/mol

        H2(g)+Cl2(g)==HCl(g) △H=—92.3kJ/mol

        請寫出四氯化硅氣體與氮氣、氫氣反應的熱化學方程式:

                                                                             

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,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               。

   (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(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方程式:

        陽極:                      ;陰極:                   

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?梧州模擬)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可通過以下反應制得:3SiO2+6C+2N2
 高溫 
.
 
Si3N4+6CO,有關(guān)說法不正確的是( 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)二模)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機的熱效率.工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,反應如下:3SiCl4+2N2+6H2
高溫
Si3N4+12HCl
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造發(fā)動機的耐熱部件,因為它屬于
原子
原子
 晶體.有關(guān)氮化硅的上述反應中,原子最外層只有一個未成對電子的元素是
H、Cl
H、Cl
(填寫元素符號);屬于非極性分子的化合物的電子式是

(2)比較Si和Cl兩種元素非金屬性強弱的方法是
b
b

a.比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
b.比較兩種元素的原子獲得一個電子時釋放能量的大小
c.比較兩種元素的原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)獲得電子的多少
d.比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強弱
(3)Si與Al、Be具有相似的化學性質(zhì),因為
它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近
它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近
(簡述理由),寫出Si與強堿溶液反應的離子反應方程式:
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可用石英與焦炭在高溫的氮氣流中反應制得:
3
3
SiO2+
6
6
C+
2
2
N2
 高溫 
.
 
1
1
Si3N4+
6
6
CO
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)配平上述化學反應方程式.
(2)為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化,氮氣要適當過量.某次反應用了20mol氮氣,反應生成了5mol一氧化碳,此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是
28
28

(3)分析反應可推測碳、氮氣的氧化性:C
N2(填“>”“<”“=”).
(4)氮化硅陶瓷的機械強度高,硬度接近于剛玉(A12O3),熱穩(wěn)定性好,化學性質(zhì)穩(wěn)定.以下用途正確的是
AC
AC

A.可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設備
B.在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導體
C.研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動機替代同類型金屬發(fā)動機
D.氮化硅陶瓷的開發(fā)受到資源的限制,沒有發(fā)展前途.

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化硅(Si3N4)是一種具有耐高溫、耐磨蝕等優(yōu)異性能的新型陶瓷.工業(yè)上可用如下反應來制。3SiO2+6C+2N2 
 高壓 
.
 
Si3N4+6CO下列說法中不正確的是(  )
A、氮化硅陶瓷可用于制造汽車發(fā)動機
B、氮化硅中氮元素的化合價為─3
C、氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料
D、氮化硅不會與任何酸發(fā)生反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,800℃下,石英、焦炭和氮氣通過以下反應可制得氮化硅.3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
 高溫 
.
 
 Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應中的氧化產(chǎn)物是
 

(2)800℃下,該反應的平衡常數(shù)表達式K=
 

(3)已知:該反應K800℃>K 850℃,則該反應是
 
反應.(填“放熱”或“吸熱”).
(4)一定溫度下,在2L密閉容器內(nèi),充入一定量SiO2、C、N2進行上述反應,N2的物質(zhì)的量隨時間(t)的變化如下表:
t/min 0 1 2 3 4 5
n(N2)/mol 2.00 1.40 1.12 1.00 1.00 1.00
從反應初到平衡時,CO的平均生成速率為v(CO)=
 
mol/(L?min).
(5)若壓縮(4)中的密閉體系,則上述平衡向
 
反應方向移動.(填“正”或“逆”).
(6)能使SiO2的轉(zhuǎn)化率增大的措施是
 
.(填標號)
A.及時分離出CO氣體   B.降低溫度  C.增加C的初始量  D.使用適宜催化劑.

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