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氮化硅(Si3N4)是一種優(yōu)良的高溫結構陶瓷,在工業(yè)生產和科技領域中有重要用途。

Ⅰ.工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅,下面是幾種常見的方法:

方法一 直接氮化法:在1 300~1 400 ℃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,分解后的另一種產物的分子式為____________________。

Ⅱ.(1)氮化硅抗腐蝕能力很強,但易被氫氟酸腐蝕,氮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 ℃,101 kPa條件下的熱化學方程式:

3Si(s)+2N2(g)===Si3N4(s) ΔH=-750.2 kJ·mol1

Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(g) ΔH=-609.6 kJ·mol1

H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol1

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________(寫名稱)。

(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________。

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硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應用。

(1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學性能穩(wěn)定等優(yōu)點,故氮化硅膜可用于半導體工業(yè)?梢杂肗H3和SiH4(硅烷)在一定條件下反應,并在600 T的加熱基板上生成氮化硅膜:

3SiH4+4NH3Si3N4+12H2

以硅化鎂為原料制備硅烷的反應和工業(yè)流程如下:

反應原理:4NH4Cl+Mg2Si4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2 (ΔH<0)

①NH4Cl中的化學鍵類型有______________________,SiH4的電子式為______________。

②上述生產硅烷的過程中液氨的作用是______________________________________

________________________________________________________________________。

③氨氣是重要的工業(yè)原料,寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應生成NO的化學方程式________________________________________________________________________,

實驗室可利用如右圖所示裝置完成該反應。在實驗過程中,除觀察到錐形瓶中產生紅棕色氣體外,還可觀察到有白煙生成,白煙的主要成分是________。

(2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)難溶于水,在醫(yī)藥上可做抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余的酸之外,生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面,保護其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應的化學方程式為__________________________________

____________________________。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 mol·L1鹽酸中,充分反應后,濾去沉淀,用0.1 mol·L1 NaOH溶液滴定剩余的鹽酸,消耗NaOH溶液

30 mL,則Mg2Si3O8·nH2O中的n值為__________。(注:Mg2Si3O8的摩爾質量為

260 g·mol1)。

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含A元素的一種單質是一種重要的半導體材料,含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導纖維,C與燒堿反應生成含A元素的化合物D。

(1)在元素周期表中,A位于________族,與A同族但相對原子質量比A小的元素B的原子結構示意圖為________,A與B在原子的電子層結構上的相同點是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)易與C發(fā)生化學反應的酸是________(寫名稱),反應的化學方程式是________________________________________________________________________。

(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學反應生成D,同時還生成B的最高價氧化物E;將全部的E與全部的D在足量的水中混合后,又發(fā)生化學反應生成含A的化合物F。

①寫出生成D和F的化學反應方程式:_____________________________________

________________________________________________________________________。

②要將純堿高溫熔化,下列坩堝中可選用的是________。

A.普通玻璃坩堝                                   B.石英玻璃坩堝

C.氧化鋁坩堝                                      D.鐵坩堝

(4)100 g C與石灰石的混合物充分反應后,生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2 L,

100 g混合物中石灰石的質量分數(shù)是____________________。

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如圖所示物質的轉化關系中,A是一種固體單質,E是一種白色沉淀。

請回答下列問題:

(1)B的化學式是____________,目前B已被用作________的主要原料。

(2)B和a溶液反應的離子方程式是_______________________________________。

(3)A和a溶液反應的離子方程式是_______________________________________。

(4)C和過量的鹽酸反應的離子方程式是___________________________________。

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下列說法正確的是                                                                                           (  )

A.高溫下,可在試管內完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反應

B.CO2和鈉在一定條件下反應可以得到金剛石和碳酸鈉,反應中氧化劑和還原劑物質的量之比是3∶4

C.現(xiàn)代海戰(zhàn)通過噴放液體SiCl4(極易水解)和液氨可產生煙幕,煙幕的主要成分是NH4Cl

D.從燃煤煙道灰(含GeO2)中提取半導體材料單質鍺(Ge),沒有發(fā)生氧化還原反應

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將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物質的量(n)和通入CO2體積(V)的關系正確的是                                                                                    (  )

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用足量的CO還原13.7 g某鉛氧化物,把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后質量為8.0 g,則此鉛氧化物的化學式是                                   (  )

A.PbO                                                         B.Pb2O3

C.Pb3O4                                                      D.PbO2

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       將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中,然后加熱蒸干,再在高溫下充分灼燒,最后得到的固體物質是                                                                                       (  )

A.Na2SiO3                                                   B.Na2CO3、Na2SiO3

C.Na2CO3、SiO2                                          D.SiO2

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       下列離子方程式不正確的是                                                                             (  )

A.石英與燒堿反應:SiO2+2OH===SiO+H2O

B.硅與燒堿反應:Si+2OH===SiO+H2

C.硅酸鈉溶液中通入少量CO2:SiO+CO2+H2O===CO+H2SiO3

D.往水玻璃中加入鹽酸:2H+SiO===H2SiO3

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       下列敘述正確的是                                                                                           (  )

A.高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳,說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強

B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸

C.石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同

D.玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳

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