氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。工业上有多种方法来制备氮化硅,常见的方法有:
(1)在1 300-l 400℃时,高纯粉状硅与纯氮气化合,其反应方程式为_________。
(2)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HCl。
①已知:25℃,101 kPa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="-609.6" kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H="--184.6" kJ/mol
四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式为____________________。
②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。
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: 。
(3)由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示
(把图中的①·⑤改为I-V)
①石英砂不能与碱性物质共同存放,以NaOH为例,用化学方程式表示其原因: 。
②图示I-V的变化中,属于氧化还原反应的是 。
③SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解,产生白雾,军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为___________________。
④在反应IV中四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体 (填分子式);在反应V中Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式为 。