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蒸氣跟NH3(g)的混合物反應(yīng)制取。粉末狀的Si3N4對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定。但是將粉末狀Si3N4和適量MgO在230×101kPa和185℃的密閉容器中進(jìn)行熱處理，可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密、對(duì)空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料。

（1）寫(xiě)出由SiCl4和NH3反應(yīng)制備Si3N4的化學(xué)方程式。

（2）分別寫(xiě)出Si3N4（粉末狀）跟水及氧氣在加熱時(shí)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？

 

答案：
解析：

（1）3SiCl4＋4NH3(g)==Si3N4＋12HCl

（2）＋＋↑；

（3）固體Si3N4在表面跟空氣中的氧氣反應(yīng)，生成結(jié)構(gòu)緊密的SiO2，形成Si3N4的保護(hù)層，阻止內(nèi)部的Si3N4繼續(xù)受空氣和水的侵蝕。

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)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(guò)以下反應(yīng)制得：3SiO2+6C+2N2
 高溫 
.
 
Si3N4+6CO，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（　　）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)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(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率．工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，反應(yīng)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(dòng)機(jī)的耐熱部件，因?yàn)樗鼘儆?!--BA-->
原子
原子
 晶體．有關(guān)氮化硅的上述反應(yīng)中，原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素是
H、Cl
H、Cl
（填寫(xiě)元素符號(hào)）；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(qiáng)弱的方法是
b
b
．
a．比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
b．比較兩種元素的原子獲得一個(gè)電子時(shí)釋放能量的大小
c．比較兩種元素的原子達(dá)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(qiáng)弱
（3）Si與Al、Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)?!--BA-->
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(jiǎn)述理由），寫(xiě)出Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)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?dú)饬髦蟹磻?yīng)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(xué)反應(yīng)方程式．
（2）為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化，氮?dú)庖m當(dāng)過(guò)量．某次反應(yīng)用了20mol氮?dú)�，反�?yīng)生成了5mol一氧化碳，此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是
28
28
．
（3）分析反應(yīng)可推測(cè)碳、氮?dú)獾难趸裕篊
＜
＜
N2（填“＞”“＜”“=”）．
（4）氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高，硬度接近于剛玉（A12O3），熱穩(wěn)定性好，化學(xué)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(shè)備
B．在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體
C．研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類(lèi)型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)
D．氮化硅陶瓷的開(kāi)發(fā)受到資源的限制，沒(méi)有發(fā)展前途．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)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(yīng)來(lái)制取：3SiO2+6C+2N2 
 高壓 
.
 
Si3N4+6CO下列說(shuō)法中不正確的是（　　）
A、氮化硅陶瓷可用于制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)
B、氮化硅中氮元素的化合價(jià)為─3
C、氮化硅陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料
D、氮化硅不會(huì)與任何酸發(fā)生反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，800℃下，石英、焦炭和氮?dú)馔ㄟ^(guò)以下反應(yīng)可制得氮化硅．3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）
 高溫 
.
 
 Si3N4（s）+6CO（g）
（1）該反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是
 
．
（2）800℃下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
 
．
（3）已知：該反應(yīng)K800℃＞K 850℃，則該反應(yīng)是
 
反應(yīng)．（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(jìn)行上述反應(yīng)，N2的物質(zhì)的量隨時(shí)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(yīng)初到平衡時(shí)，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(yīng)方向移動(dòng)．（填“正”或“逆”）．
（6）能使SiO2的轉(zhuǎn)化率增大的措施是
 
．（填標(biāo)號(hào)）
A．及時(shí)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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