Question

硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个有一个奇迹。

（1）新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式 。

（2）一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:

①净化N2和H2时，铜屑的作用是： ；硅胶的作用是 。

②在氮化炉中3SiO2（s）+2N2（g）=Si3N4（s） △H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度 ；体系中要通入适量的氢气是为了 。

③X可能是 （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。

（3）工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式 。

②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H2的物质的量之比是 。

Answer 1