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氦化硅,常见的方法有:
方法一 直接氦化法:在1300~1400℃时,高纯粉状硅与纯氦气化合,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、纯氦气、氢气反应生成氦化硅和HCl,与方法一相比,用此法制得的氦化硅纯度较高,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.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有 。
(2)已知:25℃,101kPa条件下的热化学方程式:
3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s) △H=—750.2kJ/mol
Si(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g) △H=—609.6kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)==HCl(g) △H=—92.3kJ/mol
请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式:
。
III.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 。
(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: 。