Question

(1)用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學(xué)對(duì)現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。例如：

①光導(dǎo)纖維的主要成分是_________________________________________________。

②目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是_____________________________________。

(2)氮化硅Si₃N₄是一種高溫結(jié)構(gòu)材料，粉末狀的Si₃N₄可以由SiCl₄的蒸氣和NH₃反應(yīng)制取。粉末狀Si₃N₄對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定。但將粉末狀的Si₃N₄和適量氧化鎂在230×1.01×10⁵Pa和185 ℃的密閉容器中熱處理，可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密、對(duì)空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料，同時(shí)還得到對(duì)水不穩(wěn)定的Mg₃N₂。

①經(jīng)過熱處理的Si₃N₄，其晶體類型為______________。

②寫出制取粉末狀Si₃N₄的化學(xué)方程式：____________________________________________。

③Si₃N₄和適量氧化鎂在230×1.01×10⁵ Pa和185 ℃的密閉容器中熱處理的過程中，除生成Mg₃N₂外，還可能生成____________物質(zhì)。熱處理后除去MgO和Mg₃N₂的方法是____________。

Answer 1

解析：(1)光導(dǎo)纖維的主要成分為SiO₂，應(yīng)用于太陽能電池中光電轉(zhuǎn)化的材料是半導(dǎo)體Si。(2)經(jīng)熱處理的Si₃N₄結(jié)構(gòu)十分緊密，對(duì)空氣、H₂O都相當(dāng)穩(wěn)定，則其晶體類型為原子晶體。SiCl₄與NH₃反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Si₃N₄，根據(jù)元素守恒知另一產(chǎn)物為HCl，方程式為：3SiCl₄+4NH₃Si₃N₄+12HCl。已知Si₃N₄和MgO反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Mg₃N₂，則另一產(chǎn)物為SiO₂，也可能為Mg、Si、O結(jié)合的MgSiO₃。由于MgO與稀鹽酸、Mg₃N₂與H₂O都反應(yīng)，故可用加入稀HCl或稀H₂SO₄的方法除去MgO和Mg₃N₂。

答案： (1)①SiO₂  ②Si  (2)①原子晶體  ②3SiCl₄+4NH₃Si₃N₄+12HCl  ③SiO₂(或MgSiO₃)  加足量稀鹽酸過濾