Question

氮化硅（ Si₃N₄）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．工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：

方法一：直接氮化法：在1300℃－1400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为

                                                                   。

方法二：化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HC1，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是                   ．

方法三：Si（NH₂）₄热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si（NH₂）₄和一种气体（填分子式）________；然后使Si（NH₂）₄受热分解，分解后的另一种产物的分子式为               。

II．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：

已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色．

（1）原料B的主要成分是（写名称）                                  。

（2）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：                            。

（3）上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu                （填“能”或“不能”），写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：

阳极：                             ；阴极：                            。

 

Answer 1

【答案】

I：3Si + 2N₂ Si₃N₄；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）,NH₃（1分）

Ⅱ：（1）二氧化硅 

（2）SiO₂ + 2C Si + 2CO↑

（3）不能(1分)，阳Cu -2e^- =Cu²⁺    阴2H⁺ +2e^-=H₂↑（除标注外，其余各2分）

【解析】

试题分析：I．硅与纯氮气发生化合反应，制得Si₃N₄，但所得产品中混有硅，不容易分离，方法二中除Si₃N₄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H₂和Cl₂，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Cl₂，Y是H₂， B是SiO₂，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。

考点：考查物质的制备、元素化合物性质，电解原理