Question

氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，它的硬度大，熔點高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與氮氣在1300℃反應(yīng)獲得．
（1）根據(jù)其性質(zhì)，試推測氮化硅陶瓷的用途有下列的

 

（填序號）；
A．制有色玻璃   B．作刀具   C．制造陶瓷發(fā)動機
（2）寫出氮化硅的化學(xué)式

 

；
（3）氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不跟其它無機酸反應(yīng)．試推斷該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式

 

；
（4）用SiCl₄和N₂在H₂氣氛中加強熱使其發(fā)生反應(yīng)，可制取較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)“氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定”即可得出答案；
（2）利用化合價來書寫化學(xué)式；
（3）氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，據(jù)此書寫；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒可知四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，除生成氮化硅外還有氯化氫生成．

解答：解：（1）氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作制汽輪機葉片、作刀具、制造陶瓷發(fā)動機，而有色玻璃只是在制作玻璃的過程中熔入了有顏色的化合物如Co₂O₃、Cu₂O等，故答案為：B、C；
（2）根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為0的原則，得氮化硅的化學(xué)式為Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒可知四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，除生成氮化硅外還有氯化氫生成，故答案為：Si₃N₄+12HF=3SiF₄↑+4NH₃↑ 或 Si₃N₄+16HF=3SiF₄↑+4NH₄F；
（4）四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅以及氯化氫，方程式為：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl，故答案為：3SiCl₄+2N₂+6H₂

△   .

Si₃N₄+12HCl．

點評：本題主要考查了氮化硅的性質(zhì)與用途，難度不大，注意對信息的把握．