Question

(6分)氮化硅(氮显－3价，硅显＋4价)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得．

(1)写出氮元素的原子结构示意图____________和氮化硅的化学式________．

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除HF外，它不与其他无机酸反应．试推测该陶瓷被HF腐蚀的化学方程式__________________________________．

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为________________________________．

 

Answer 1

【答案】

(1) 　Si₃N₄

(2)Si₃N₄＋12HF===3SiF₄↑＋4NH₃↑

(3)3SiCl₄＋2N₂＋6H₂Si₃N₄＋12HCl

【解析】由题氮元素显负价(－3)，硅元素显正价(＋4)，可知氮化硅的化学式为Si₃N₄.氮化硅陶瓷除HF外不与其他酸反应，可联想到SiO₂和HF的反应，可知生成SiF₄，另外氢和氮结合生成氨气．四氯化硅和氮气在氢气气氛中反应，除生成氮化硅外还有氯与氢的结合生成氯化氢．