Question

氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅

氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示： 其中－NH 2 中各元素的化合价与NH 3 相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因： 。(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是 。(3)SiCl 4 在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl 4 水解的化学反应方程式为 。(4)在反应⑤中，3 mol Si(NH 2 ) 4 ，在高温下加热可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为 。(5)在高温下将SiCl 4 在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl 4 与B和C两种气体反应的化学方程式 。

Answer 1

(1)SiO 2 ＋2NaOH=Na 2 SiO 3 ＋H 2 O (2)①② (3)SiCl 4 ＋3H 2 O=4HCl↑＋H 2 SiO 3 ↓ (4)Si 3 N 4 (5)3SiCl 4 ＋2N 2 ＋6H 2 Si 3 N 4 ＋12HCl。

石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO 2 与碱性物质可以发生反应。反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应②是硅单质与Cl 2 反应，也是氧化还原反应。SiCl 4 水解可以看做Si结合四个OH － 生成H 4 SiO 4 ，H 4 SiO 4 不稳定失水生成H 2 SiO 3 ，Cl － 结合H ＋ 生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得。结合题给信息，SiCl 4 与N 2 、H 2 反应可得到Si 3 N 4 和HCl。