题干

硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法,在H2的保护下,使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式:_______。
(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420 ℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的主要工艺流程如下:

①净化N2和H2时,铜屑的作用是__________,硅胶的作用是____________。
②在氮化炉中发生反应3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s)+3O2(g) ΔH=-727.5 kJ·mol1,开始时,严格控制氮气的流速以控制温度的原因是_____;体系中要通入适量的氢气是为了_____。
③X可能是__________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。
(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅:

①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应,写出该反应的化学方程式:_____。
②假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应Ⅰ中HCl的利用率为90%,反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中,补充投入HCl和H2的物质的量之比是______。
上一题 下一题 0.65难度 综合题 更新时间:2019-08-04 09:08:54

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