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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的混合物反应制取。粉末状Si3N4在空气和水中都不稳定。但是，将粉末状Si3N4和适量MgO在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密、对空气和水都相同稳定的固体材料。

（1）写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学反应方程式。

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（2）分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式。

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（3）为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？?

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解析：Si3N4与NH3、H2O、O2反应时应遵循质量守恒定律。把Si3N4与MgO在密闭容器中进行热处理，O原子取代部分N原子，形成SiO2保护层。?

答案：（1）3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl?

（2）Si3N4+6H2O3SiO2+4NH3;Si3N4+3O23SiO2+2N2?

（3）Si3N4与MgO在密闭容器中热处理后使Si3N4固体表面形成一层SiO2保护层，阻止了Si3N4继续受空气中O2、水的侵蚀。?


练习册系列答案
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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：
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl
．
（2）分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式：
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
；
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
．
（3）为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？
硅在材料王国中具有举足轻重的位置．请解答下列试题：
（1）硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈，硅的制备原料是石英砂，石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅．该反应的化学方程式是
 
，该反应的气体产物是一氧化碳，不是二氧化碳，其原因是
 
．
（2）氮化硅Si3N4是一种高温结构材料，粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取．粉末状Si3N4对空气和水都不稳定．但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×l05Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到对水不稳定的Mg3N2．
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式
 
；
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅，该制造方法称为：
 
；反应的化学方程式为
 
；该法还可制造金刚石薄膜，反应的化学方程式为
 
．
③在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg3N2外，还可能生成
 
物质．热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是
 
．
氮化硅(Si3N4)是一种非氧化性高温结构陶瓷材料，粉末状Si3N4可以由四氯化硅的蒸气和氨气混合反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定，但是，将粉末状Si3N4和适量MgO在230×1.01×105 Pa、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)写出由四氯化硅和氨气制备Si3N4的化学反应方程式：_________________________。

(2)分别写出粉末状Si3N4和水及氧气反应的化学方程式：__________________________。

(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受水和氧气的侵蚀？

氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃ 反应获得。?

（1）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是____________。?

A.制汽轮机叶片　　　　　

B.制有色玻璃?

C.制永久性模具

D.制造柴油机?

（2）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式为_________________________。?

（3）现用四氯化硅和氮气在氢气中加强热发生反应，可制得高纯度氮化硅，反应的化学方程式为

　　　　　　　　　　。?
(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：?

①光导纤维的主要成分是_____________。?

②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是________________。?

(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料，粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在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、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到对水不稳定的Mg3N2。?

①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式________________。?

②Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg3N2外，还可能生成_________物质。热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是__________。

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