Question

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蒸气跟NH₃(g)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230×101kPa和185℃的密闭容器中进行热处理，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反应制备Si₃N₄的化学方程式。

（2）分别写出Si₃N₄（粉末状）跟水及氧气在加热时反应的化学方程式。

（3）为什么结构紧密的固体Si₃N₄不再受水和氧气的侵蚀？

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）3SiCl4＋4NH3(g)==Si3N4＋12HCl （2）＋＋↑； （3）固体Si3N4在表面跟空气中的氧气反应，生成结构紧密的SiO2，形成Si3N4的保护层，阻止内部的Si3N4继续受空气和水的侵蚀。