题目内容
氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。
Ⅰ工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：
方法一直接氮化法：在1 300-l 400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为__________：
方法二化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氯气、氢气反应生成氯化硅和HCl，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是____________________。
方法三 Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体________（填分子式）；然后使Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为____________。
Ⅱ．(1)氨化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，此盐中存在的化学键类型有____________。
(2)已知：25℃，101 kPa条件下的热化学方程式：
3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s);△H= -750.2kJ/mol
Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g);△H=-609.6 kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；△H=-92.3 kJ/mol
请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式：____________________。
Ⅲ．工业L制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：
Ⅰ工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：
方法一直接氮化法：在1 300-l 400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为__________：
方法二化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氯气、氢气反应生成氯化硅和HCl，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是____________________。
方法三 Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体________（填分子式）；然后使Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为____________。
Ⅱ．(1)氨化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，此盐中存在的化学键类型有____________。
(2)已知：25℃，101 kPa条件下的热化学方程式：
3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s);△H= -750.2kJ/mol
Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g);△H=-609.6 kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；△H=-92.3 kJ/mol
请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式：____________________。
Ⅲ．工业L制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：
已知：X，高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。 (1)原料B的主要成分是____________。
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：____________________
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu？___________（填“能”或“不能”）。写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：
阳极:___________________；阴极：_____________________
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：____________________
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu？___________（填“能”或“不能”）。写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：
阳极:___________________；阴极：_____________________
Ⅰ．方法一：3Si+2N2
Si3N4
方法二：方法一所得到的产品中混有单质硅或方法二除产品是固体，其他物质均为气体
方法三：HCl；NH3
Ⅱ．(1)离子键、共价键；(2) 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)=Si3N4(g)+12HCl(g);△=-29.0kJ/mol
Ⅲ．(1)二氧化硅；(2)SiO2+2C
Si+2CO↑；(3)不能；Cu-2e-=Cu2+；2H2O+2e-=H2↑+2OH-
Si3N4 方法二：方法一所得到的产品中混有单质硅或方法二除产品是固体，其他物质均为气体
方法三：HCl；NH3
Ⅱ．(1)离子键、共价键；(2) 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)=Si3N4(g)+12HCl(g);△=-29.0kJ/mol
Ⅲ．(1)二氧化硅；(2)SiO2+2C
Si+2CO↑；(3)不能；Cu-2e-=Cu2+；2H2O+2e-=H2↑+2OH-
练习册系列答案
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(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是 ，已知该反应每转移1mole—，放出132.6kJ的热量，该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A．焦炭的质量不再变化 B．N2和CO速率之比为1:3
C．生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D．混合气体的密度不再变化
(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(4)某温度下，测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下，则0—20 min内N2的平均
反应速率 ，在平衡混合气体中CO的体积分数是 。
|
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
|
N2浓度 /mol·L-1 |
4.00 |
3.70 |
3.50 |
3.36 |
3.26 |
3.18 |
3.10 |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
|
CO浓度 /mol·L-1 |
0.00 |
0.90 |
1.50 |
1.92 |
2.22 |
2.46 |
2.70 |
— |
— |
— |