氮化硅(Si3N4)是一種非氧化物高溫陶瓷結構材料,粉末狀的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3的混合物反應制取。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,可以得到表面結構十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體高溫結構材料。

(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的反應方程式。?

(2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O、O2反應的方程式。?

(3)為什么結構緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕??????

解析:SiCl4NH3反應生成Si3N4的同時應該有HCl生成。Si3N4與水反應生成SiO2,同時應該有NH3生成。同樣,Si3N4與O2反應時,產(chǎn)物應為SiO2N2。Si3N4MgO在密閉容器中熱處理時,Si3N4固體表面會有SiO2生成。

(3)Si3N4與MgO在密閉容器中經(jīng)高壓、加熱處理后,使Si3N4固體表面形成了一層SiO2保護膜,阻止了Si3N4被H2O、O2侵蝕。


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

氮化硅Si3N4是一種非氧化物高溫陶瓷結構材料.粉末狀的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3氣的混合物反應制。勰頢i3N4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.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,可以得到結構十分緊密、對空氣和水都相當穩(wěn)定的固體材料.
(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的反應方程式:
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)為什么結構緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕?

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科目:高中化學 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可以制得硅.該反應的化學方程式是
 
,該反應的氣體產(chǎn)物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是
 

(2)氮化硅Si3N4是一種高溫結構材料,粉末狀態(tài)的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應制。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,可以制得結構十分緊密、對空氣和水都相當穩(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反應制取Si3N4的化學反應方程式
 
;
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,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:
 
;反應的化學方程式為
 
;該法還可制造金剛石薄膜,反應的化學方程式為
 

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.熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是
 

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科目:高中化學 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,足見化學對現(xiàn)代物質文明的重要作用。例如:

①光導纖維的主要成分是______________;

②目前應用最多的太陽能電池的光電轉化材料是_____________________。

(2)氮化硅Si3N4是一種高溫結構材料,粉末狀態(tài)的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應制取。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,可以制得結構十分緊密、對空氣和水都相當穩(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反應制取Si3N4的化學反應方程式:____________________________;

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。熱處理后除去MgO和Mg3N2的方法是______________。

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年甘肅省高三第三次模擬考試(理綜)化學部分 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的氮氣流中反應制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)

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

(2)能判斷該反應(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)該反應的溫度控制在1300-1700oC的原因是                              

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

反應速率                   ,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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