题目内容
氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料，具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，其超强的拉弯强度达到8×104－10×104 N·cm－2，而且在1 200℃高温下也不会下降．用氮化硅陶瓷制成的内燃机不需冷却装置，可节约燃料30％左右，热功转换效率提高到40％－50％．
粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和氨气的混合物反应制取．粉末状的Si3N4对空气和水都不稳定．但是将粉末状的Si3N4和适量的MgO在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密而且对空气和水都十分稳定的高温结构材料．
(1)写出由SiCl4和NH3反应制备Si3N4的化学方程式：________．
(2)分别写出Si3N4与H2O、O2反应的化学方程式：________．
(3)试思考说明为什么结构紧密的Si3N4不再受H2O、O2的侵蚀？
答：________________________．
解析：
答案：(1)3SiCl4＋4NH3
Si3N4＋12HCl
(2)Si3N4＋6H2O3SiO2＋4NH3、
SiN4＋3O23SiO2＋2N2
(3)固体Si3N4表面与空气中的O2反应，生成稳定的SiO2，从而形成了SiO2保护层，防止内部的Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀
解析：非氧化物高温陶瓷结构材料是重要的新型无机非金属材料，其硬度和熔点都高于一般金属材料，而且有良好的绝缘性和化学稳定性．
对比SiCl4、NH3与Si3N4的组成，可以判断生成物除Si3N4外还应有HCl．Si3N4受水的侵蚀应理解为发生水解反应，ⅣA、ⅤA族的二元化合物常会与水发生水解反应，如：PCl3＋3H3OH3PO3＋3HCl，同理可写出Si3N4完全水解的化学方程式．
期末1卷素质教育评估卷系列答案