Question

氮化硅是一種高溫結構陶瓷材料，它的硬度大，熔點高，化學性質穩定，工業上曾普遍采用高純硅與氮氣在1300℃反應獲得．
（1）根據其性質，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．制造陶瓷發動機
（2）寫出氮化硅的化學式

 

；
（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．試推斷該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式

 

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

 

．

Answer 1

分析：（1）根據“氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它熔點高、硬度大、化學性質穩定”即可得出答案；
（2）利用化合價來書寫化學式；
（3）氮化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和一種銨鹽，該銨鹽為氟化銨，據此書寫；
（4）根據質量守恒可知四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發生反應，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、化學性質穩定，可用作制汽輪機葉片、作刀具、制造陶瓷發動機，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）根據化合物中正負化合價的代數和為0的原則，得氮化硅的化學式為Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄；
（3）根據質量守恒可知四氯化硅和氮氣在氫氣的氣氛保護下，加強熱發生反應，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，加強熱發生反應，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與用途，難度不大，注意對信息的把握．