氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，实验室可依据反应3SiCl4+4NH31000℃.Si3N4+12HCl模拟工业制备氮化

Question

氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，实验室可依据反应3SiCl₄+4NH₃ (1000℃.)/()Si₃N₄+12HCl模拟工业制备氮化硅．


（1）甲组同学依据下列装置制备NH₃；
①圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___．
②B中盛放的试剂为___．
（2）乙组同学拟利用甲组的A、B装置及下列装置如图1合成氮化硅：
①实验中必须控制氨气的流量，氨气过多，在尾气口可观察到的现象是___．
②已知SiCl₄的沸点为57.6℃，水浴加热温度控制在稍高于57.6℃的好处是___．
③尾气的吸收装置如图2可选择___（填字母）．
（3）丙组同学拟设计实验证明下列物质的性质，请写出设计方案的要点．
①四氯化硅常温下极易水解___．
②氮化硅能溶于氢氟酸不溶于硫酸___．

Answer 1

本题是利用氧化钙和氨水制得的少量氨气经碱石灰干燥后，将生成的氨气和SiCl₄一起在高温下发生反应：3SiCl₄+4NH₃(1000℃.)/()Si₃N₄+12HCl，可制得Si₃N₄，因氯化氢极易溶解于水，含氯化氢的尾气处理时要选择防倒吸装置，据此分析解题；
（1）①利用氧化钙和氨水反应制少量氨气，发生反应的化学方程式为CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑，故答案为：CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑；②氨气的干燥通常选择碱石灰，故答案为：碱石灰；
（2）①在生成氮化硅的同时得到副产物氯化氢，过量氨气和氯化氢反应生成氯化铵，现象是有白烟产生，故答案为：有白烟产生；
①为既能使SiCl₄沸腾，又能防止温度过高导致利用率降低通常使用水浴加热的方式，故答案为：既能使SiCl₄沸腾，又能防止温度过高导致利用率降低；
②可供选择的尾气处理装置，其中a、b有防倒吸功能，可用来吸收含有氯化氢的尾气，故答案为：ab；
（3）①在盛水的烧杯中滴入几滴四氯化硅，观察到有白雾产生或有白色沉淀产生由此可推断四氯化硅极易水解，故答案为：在盛水的烧杯中滴入几滴四氯化硅，观察到有白雾产生可有白色沉淀产生；
②为难氮化硅能否溶解于氢氟酸和硫酸，同时结合氢氟酸能腐蚀玻璃的特性，可在一支普通试管中加入少量Si₃N₄，向其中滴入硫酸，观察到固体不溶解，在另一支塑料试管中加入少量Si₃N₄，向其中滴入氢氟酸，观察到固体溶解；故答案为：在一支普通试管中加入少量Si₃N₄，向其中滴入硫酸，观察到固体不溶解，在另一支塑料试管中加入少量Si₃N₄，向其中滴入氢氟酸，观察到固体溶解．