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氮化硅可用作高温陶瓷复合材料,在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途.由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如图所示.其中-NH2基团中各元素的化合价与NH3相同.请回答下列
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氮化硅可用作高温陶瓷复合材料,在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途.由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如图所示.
![作业帮](http://img.zuoyebang.cc/zyb_fc0920a7db42c088657f2e7ab5c58a14.jpg)
其中-NH2基团中各元素的化合价与NH3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)SiCl4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.SiCl4水解的化学反应方程式为___.
(4)在反应⑤中,3mol Si(NH2)4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8mol A气体,则氮化硅的化学式为___.
(5)在高温下将SiCl4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SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式:___.
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其中-NH2基团中各元素的化合价与NH3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)SiCl4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.SiCl4水解的化学反应方程式为___.
(4)在反应⑤中,3mol Si(NH2)4在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8mol A气体,则氮化硅的化学式为___.
(5)在高温下将SiCl4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SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式:___.
▼优质解答
答案和解析
根据题中反应流程可知,石英砂在高温下被碳还原得到粗硅,粗硅与氯气反应生成粗四氯化硅,精馏后得到较纯的四氯化硅,四氯化硅在高温下与氨反应生成四氨基硅,四氨基硅高温下生成氮化硅,
(1)石英砂主要成分是二氧化硅,二氧化硅与强碱氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅钠和水,反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
故答案为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(2)①石英砂到粗硅,硅元素化合价降低,属于氧化还原反应,故选;
②粗硅与氯气反应生成四氯化硅,硅元素化合价升高,属于氧化还原反应,故选;
③四氯化硅精馏属于物理变化,故不选;
④四氯化硅与氨气反应,不存在化合价的变化,不是氧化还原反应,故不选;
⑤Si(NH2)4高温生成氮化硅,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故不选;
故选:①②;
(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解,产生白雾,说明有氯化氢产生,反应方程式为SiCl4+3H2O═4HCl↑+H2SiO3↓,
故答案为:SiCl4+3H2O═4HCl↑+H2SiO3↓;
(4)3mol Si(NH2)4和在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8mol A气体,依据原子个数守恒可知,氮化硅含有4氮原子和3个硅原子,化学式:Si3N4;
故答案为:Si3N4;
(5)四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢,方程式为:3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl,
故答案为:3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl.
(1)石英砂主要成分是二氧化硅,二氧化硅与强碱氢氧化钠溶液反应生成可溶性硅钠和水,反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
故答案为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(2)①石英砂到粗硅,硅元素化合价降低,属于氧化还原反应,故选;
②粗硅与氯气反应生成四氯化硅,硅元素化合价升高,属于氧化还原反应,故选;
③四氯化硅精馏属于物理变化,故不选;
④四氯化硅与氨气反应,不存在化合价的变化,不是氧化还原反应,故不选;
⑤Si(NH2)4高温生成氮化硅,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故不选;
故选:①②;
(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解,产生白雾,说明有氯化氢产生,反应方程式为SiCl4+3H2O═4HCl↑+H2SiO3↓,
故答案为:SiCl4+3H2O═4HCl↑+H2SiO3↓;
(4)3mol Si(NH2)4和在高温下加热可得1mol氮化硅粉末和8mol A气体,依据原子个数守恒可知,氮化硅含有4氮原子和3个硅原子,化学式:Si3N4;
故答案为:Si3N4;
(5)四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢,方程式为:3SiCl4+2N2+6H2
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故答案为:3SiCl4+2N2+6H2
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