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题目列表(包括答案和解析)

氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性硅酸盐产品,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1300℃时反应获得.
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应.试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式
 

(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅及氯化氢,反应的化学方程式为
 

(3)沸石是一种含结晶水的,具有多孔结构的铝硅酸盐,化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2],若以氧化物形式可表示为
 

(4)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是:
 
(用离子方程式表示).

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氮化硅是一种高温陶瓷材料,它熔点高、硬度大、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃下反应制得.
(1)根据性质,推测氮化硅的用途是
①③④
①③④
(填序号).
①制汽轮机叶片    ②制有色玻璃    ③制永久性模具    ④制柴油机
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应,试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学反应方程式:
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4

(3)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,反应的化学方程式为
3SiCl4+2N2+6H2
  △  
.
 
Si3N4+12HCl
3SiCl4+2N2+6H2
  △  
.
 
Si3N4+12HCl

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氮化硅是一种高温结构陶瓷材料,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氮气在1300℃反应获得.
(1)根据其性质,试推测氮化硅陶瓷的用途有下列的
 
(填序号);
A.制有色玻璃   B.作刀具   C.制造陶瓷发动机
(2)写出氮化硅的化学式
 

(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不跟其它无机酸反应.试推断该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式
 

(4)用SiCl4和N2在H2气氛中加强热使其发生反应,可制取较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为
 

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(6分)氮化硅(氮显-3价,硅显+4价)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1300℃时反应获得.

(1)写出氮元素的原子结构示意图____________和氮化硅的化学式________.

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除HF外,它不与其他无机酸反应.试推测该陶瓷被HF腐蚀的化学方程式__________________________________.

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为________________________________.

 

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清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH,Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。

回答下列问题

(1)能否用玻璃试剂瓶来盛HF溶液,为什么?用化学方程式加以解释                           

(2)写出晶片制绒反应的离子方程式                                    ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为                     

(3)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:

 

实验事实

事实一

水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。

事实二

盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。

事实三

普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。

事实四

在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2

事实五

1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。

 

结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作                 剂;NaOH作               剂,降低反应             。高温无水环境下,NaOH作               剂。

(4)在太阳能电池表面沉积深蓝色减反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷(SiH4)与氨气(NH3)在等离子体中反应。硅烷是一种无色、有毒气体,常温下与空气和水剧烈反应。下列关于硅烷、氮化硅的叙述不正确的是                

A.在使用硅烷时要注意隔离空气和水,SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2

B.硅烷与氨气反应的化学方程式为:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑,反应中NH3作氧化剂;

C.它们具有卓越的抗氧化、绝缘性能和隔绝性能,化学稳定性很好,不与任何酸、碱反应;

D.氮化硅晶体中只存在共价键,Si3N4是优良的新型无机非金属材料。

 

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