Nitreto de silício Si3N4 é um material estrutural cerâmico de alta temperatura não óxido. O Si3N4 em pó pode ser preparado fazendo reagir uma mistura de vapor de SiCl4 e gás NH3. O Si3N4 em pó é instável ao ar e à água. Si3N4 em pó pode formar um odor pungente, um gás comumente usado como refrigerante e um ácido pouco solúvel quando está em contato com a água. O Si3N4 em pó pode gerar N2 e entrar em contato com o ar. uma substância. No entanto, o tratamento térmico de Si3N4 em pó e quantidade apropriada de MgO (refratário) em um vaso fechado a 230 ° C, 1,01 × 105 Pa e 185 ° C, pode obter um material sólido com uma estrutura muito apertada e relativamente estável de ar e água.

(1) Escreva a equação de reação para a preparação de Si3N4 a partir de SiCl4 e NH3: ______.

A mistura de vapor de SiCl4 e NH3 reage para formar Si3N4, e sua equação química é: 3SiCl4 + 4NH3═Si3N4 + 12HCl; então a resposta é: 3SiCl4 + 4NH3═Si3N4 + 12HCl;

(2) Escreva a equação para a reação de Si3N4 em pó e H2O e O2 respectivamente: ______; ______.

O Si3N4 em pó pode formar um odor pungente quando exposto à água. O gás comumente usado como refrigerante é a amônia e um ácido pouco solúvel é o ácido silícico. A equação da reacção é: Si3N4 + 9H2O3H2SiO3 + 4NH3; Si3N4 em pó O contato com o ar pode produzir N2 e outra substância, que é conhecida como dióxido de silício de acordo com a conservação dos átomos, e sua equação de reação é Si3N4 + 3O2═3SiO2 + 2N2;
Portanto, a resposta é: Si3N4 + 9H2O═3H2SiO3 + 4NH3; Si3N4 + 3O2,33SiO2 + 2N2;

(3) Por que o Si3N4 sólido firmemente estruturado não é mais atacado por H2O e O2?

Como o SiO2 é formado na superfície de partículas de Si3N4 sob condições de pressão e aquecimento, junto com MgO, um filme protetor de óxido denso é formado, de modo que o Si3N4 sólido não é mais atacado por H2O e O2;
Portanto, a resposta é: SiO2 é formado na superfície de partículas de Si3N4 sob condições de pressão e aquecimento, juntamente com MgO para formar um filme protetor de óxido denso.

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