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许多奇迹。
(l)新型陶瓷Si
3N
4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SiCI
4与N
2反应生成Si
3N
4沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式_
___。
(2)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。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)合成氮化硅的主要工艺流程如下:

①净化N
2和H
2时,铜屑的作用是
;硅胶的作用是__________。
②在氮化炉中3Si(s) +2N
2(g) =Si
3N
4(S) △H= -727.5kJ.mol
-l,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度?
;体系中要通人适量的氢气是为了__________。
③X可能是
(选填“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”或“氢氟酸”)。
(3)工业上可以通过如下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。SiHCl
3遇水能发生剧烈反应,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HCI的利用率为90%,反应II中H
2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中,补充投入HC1和H
2的物质的量之比是
。