题目内容
氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料.粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3气的混合物反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定,粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质.但是,将粉末状Si3N4和适量MgO(难熔)在230℃1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料.
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式:______.
(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式:______;______.
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀?
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式:______.
(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式:______;______.
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀?
(1)SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应生成Si3N4,其化学方程式为:3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl;故答案为:3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl;
(2)粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体是氨气和一种难溶性的酸是硅酸,其反应方程式为:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质,根据原子守恒可知为二氧化硅,其反应方程式为Si3N4+3O2═3SiO2+2N2;
故答案为:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;Si3N4+3O2═3SiO2+2N2;
(3)因为在加压和加热条件下Si3N4颗粒表面生成了SiO2,与MgO一起形成致密的氧化物保护膜,使固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀;
故答案为:在加压和加热条件下Si3N4颗粒表面生成了SiO2,与MgO一起形成致密的氧化物保护膜.
(2)粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体是氨气和一种难溶性的酸是硅酸,其反应方程式为:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质,根据原子守恒可知为二氧化硅,其反应方程式为Si3N4+3O2═3SiO2+2N2;
故答案为:Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3;Si3N4+3O2═3SiO2+2N2;
(3)因为在加压和加热条件下Si3N4颗粒表面生成了SiO2,与MgO一起形成致密的氧化物保护膜,使固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀;
故答案为:在加压和加热条件下Si3N4颗粒表面生成了SiO2,与MgO一起形成致密的氧化物保护膜.
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