Question

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________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：①3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl　②SiO2(或MgSiO3)　加足量稀盐酸过滤 　　思路解析：本题主要考查硅及其化合物在高科技产品中的具体应用．经热处理的Si3N4结构十分紧密，对空气、H2O都相当稳定，则其晶体类型为原子晶体．另SiCl4与NH3反应的产物之一为Si3N4，根据元素守恒可知另一产物为HCl，方程式为：3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl．由已知Si3N4和MgO反应的产物之一为Mg3N2，显然生成的其他物质可能为含有Si、O两种元素的SiO2，也可能为含Mg、Si、O三种元素的MgSiO3．由于Mg3N2对水不稳定，而MgO可与稀酸反应，故可利用加入稀盐酸或稀H2SO4的方法除去MgO和Mg3N2．反应为MgO＋2HClMgCl2＋H2O，Mg3N2＋8HCl3MgCl2＋2NH4Cl．