（15分）

氮化硅（Si3N4）是一種優(yōu)良的高溫結構陶瓷，在工業(yè)生產(chǎn)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HCl，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(chǎn)物的分子式為          ．

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

（2）上述生產(chǎn)流程中電解A的水溶液的化學方程式：                       ．

 

（15分）

I：3Si + 2N2 Si3N4；（2分）

方法一所得產(chǎn)品中混有硅或方法二除產(chǎn)品是固體外其它物質均為氣體（3分）；HCl（2分）,NH3（2分）

Ⅱ：(1) SiO2+ 2C Si +2CO↑（3分）

（2）2NaCl+2H2O===H2↑ +Cl2↑ +2NaOH  ( 條件電解)（3分）

解析:

 

練習冊系列答案
相關習題

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)定結構獲得電子的多少
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，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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