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？

(1)3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl

(2)Ri3N4+6H2O3SiO2+4NH3↑

Si3N4+3O23SiO2+2N2

(3)Si3N4與MgO在密閉容器中熱處理后，在Si3N4固體表面形成了一層SiO2保護層，阻止了Si3N4受空氣中的氧氣和水的侵蝕。

解析:(1)SiCl4與NH3反應(yīng)生成Si3N4的同時有HCl生成。反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。

(2)由于Si—O鍵比Si—N鍵牢固，Si3N4與H2O反應(yīng)時，Si—N鍵要向Si—O鍵轉(zhuǎn)化，生成SiO2的同時應(yīng)該有NH3生成。同樣Si3N4與O2反應(yīng)時，應(yīng)生成SiO2和N2�；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為：Si3N4+6H2O3SiO2+4NH3↑;Si3N4+3O23SiO2+2N2。

(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保護膜，阻止了Si3N4繼續(xù)受空氣中的氧和水的侵蝕。


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)制取．粉末狀Si3N4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(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230×1.01×105 Pa和185 ℃的密閉容器中熱處理，可以得到表面結(jié)構(gòu)十分緊密、對空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體高溫結(jié)構(gòu)材料。

(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的反應(yīng)方程式。?

(2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O、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？?????

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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經(jīng)過熱處理的Si3N4,其晶體類型為___________________________________；

②寫出由SiCl4和NH3反應(yīng)制取Si3N4的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________；

③Si3N4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：2010-2011學(xué)年甘肅省高三第三次模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

(14分)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料，它可由SiO2與過量焦炭在1300-1700oC的氮氣流中反應(yīng)制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)

(1)上述反應(yīng)氧化劑是          ，已知該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mole—，放出132.6kJ的熱量，該方程式的∆H =                  。

(2)能判斷該反應(yīng)(在體積不變的密閉容器中進行)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是            。

       A．焦炭的質(zhì)量不再變化                B．N2和CO速率之比為1:3

       C．生成6molCO同時消耗1mol Si3N4     D．混合氣體的密度不再變化

(3)該反應(yīng)的溫度控制在1300-1700oC的原因是                              。

(4)某溫度下，測得該反應(yīng)中N2和CO各個時刻的濃度如下，則0—20 min內(nèi)N2的平均

反應(yīng)速率                   ，在平衡混合氣體中CO的體積分數(shù)是             。

時間/min

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

N2濃度

/mol·L-1

4.00

3.70

3.50

3.36

3.26

3.18

3.10

3.00

3.00

3.00

CO濃度

/mol·L-1

0.00

0.90

1.50

1.92

2.22

2.46

2.70

—

—

—

 

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