Question

氮化硅Si₃N₄是一种非氧化物高温陶瓷材料。粉末状的Si₃N₄可以由SiCl₄的蒸气和NH₃气的混合物反应制取。粉末状的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。

（1）写出由SiCl₄和NH₃制备Si₃N₄的反应方程式___________________________________。

（2）分别写出粉末状Si₃N₄和H₂O及O₂反应的方程式_______________________________。

（3）为什么结构紧密的固体Si₃N₄不再受H₂O及O₂的侵蚀。

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Answer 1

(1)3SiCl₄+4NH₃Si₃N₄+12HCl

(2)Si₃N₄+6H₂O3SiO₂+4NH₃

Si₃N₄+3O₂3SiO₂+2N₂

(3)固体Si₃N₄表面与空气中的O₂反应生成结构紧密的SiO₂保护层，阻止内部的Si₃N₄继续与空气和水侵蚀。