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氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料，粉末状的Si3N4可以由

氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料，粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但是，将粉末状Si3N4和适量MgO在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密闭容器中热处理，可以得到表面结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体高温结构材料。

(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式。

(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O、O2反应的方程式。

(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？

答案

解析：SiCl4与NH3反应生成Si3N4的同时应该有HCl生成。Si3N4与水反应生成SiO2，同时应该有NH3生成。同样，Si3N4与O2反应时，产物应为SiO2和N2。Si3N4与MgO在密闭容器中热处理时，Si3N4固体表面会有SiO2生成。

(3)Si3N4与MgO在密闭容器中经高压、加热处理后，使Si3N4固体表面形成了一层SiO2保护膜，阻止了Si3N4被H2O、O2侵蚀。


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