氮化硅是一种新型陶瓷材料的主要成分,能承受

易金矿业网 2023-02-27 13:26 编辑:admin 294阅读

一、氮化硅是一种新型陶瓷材料的主要成分,能承受高温,可用于制造业、航天业等领域.已知氮、硅的原子结构示

由氮原子的结构示意图

,可以看出最外层电子数为5,容易得到3个电子,则N元素的化合价为-3价;由硅原子的结构示意图

,可以看出最外层电子数为4,一般不容易失去也不容易得到电子,但可以与其它元素以共用电子对形成化合物,则元素的化合价为+4价,则

+4

Si

-3

N ,化合价不能约分可直接交叉,使化合物中正负化合价的代数和为0,得化学式为Si 3 N 4 ,

故选A.

二、氮化硅是一种新型陶瓷材料的主要成分,能承受高温.可用于制造业、航天业等领域.请推测其化学式

Si3N4

Si的性质:

与NaOH反应,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

SiO2的性质

与HF反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

与NaOH反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

H2SiO3 弱酸,酸性弱于碳酸,可以形成胶体,难溶于水(沉淀)

Na2SiO3,Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓

作用

SiO2 光导纤维

三、氮化硅( Si 3 N 4 )是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途.I.工业上有多种方法

I:3Si + 2N 2

Si 3 N 4 ;方法一所得产品中混有硅或方法二除产品是固体外其它物质均为气体;HCl(1分),NH 3 (1分)

Ⅱ:(1)二氧化硅 

(2)SiO 2 + 2C

Si + 2CO↑

(3)不能(1分),阳Cu -2e - =Cu 2+    阴2H + +2e - =H 2 ↑(除标注外,其余各2分)

试题分析:I.硅与纯氮气发生化合反应,制得Si 3 N 4 ,但所得产品中混有硅,不容易分离,方法二中除Si 3 N 4 外,其余都为气体,产品纯度高;方法三根据质量守恒定律,可以推断气体成分。II.Y与X在光照或点燃条件下可反应,可推断为H 2 和Cl 2 ,X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Z的焰色呈黄色.可推断Z是NaOH,X是Cl 2 ,Y是H 2 , B是SiO 2 ,A是NaCl,电解是若用Cu做阳极,铜的还原性强,失电子发生氧化反应,阴极H + 得电子发生还原反应。

四、氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定.工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃

(1)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,故属于原子晶体,

故答案为:原子;

(2)氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,故N的化合价为-3价,硅的化合价为+4价,故氮化硅的化学式为:Si3N4,

故答案为:Si3N4;

(3)四氯化硅和氮气在氢气保护下加强热反应,可得到较高纯度的氮化硅,方程式为:3SiCl4+2N2+6H2

  △  

.

  Si3N4+12HCl;

故答案为:3SiCl4+2N2+6H2

  △  

.

  Si3N4+12HCl.

五、氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料,它难溶于水、硬度大、熔点高、化学性质稳定.则由此推测氮化硅是(

相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体,其构成微粒是原子;原子晶体具有熔点高和硬度大的特点,氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料,说明氮化硅属于原子晶体,

故选C.

六、氮化硅是一种高温陶瓷材料,它硬度大,熔点高,化学性质稳定

D 2 N2+3SiCl4+6H2===高温===Si3N4+12HCL

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