（2012•大连模拟）硅在材料王国中具有举足轻重的位置．请解答下列试题：（1）硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈，硅的制备原料是石英砂，石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅

Question

（2012•大连模拟）硅在材料王国中具有举足轻重的位置．请解答下列试题：
（1）硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈，硅的制备原料是石英砂，石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅．该反应的化学方程式是

SiO₂+2C(高温.)/()Si+2C0↑

SiO₂+2C(高温.)/()Si+2C0↑

，该反应的气体产物是一氧化碳，不是二氧化碳，其原因是______．
（2）氮化硅Si₃N₄是一种高温结构材料，粉末状态的Si₃N₄可以由SiCl₄的蒸气和NH₃反应制取．粉末状Si₃N₄对空气和水都不稳定．但将粉末状的Si₃N₄和适量氧化镁在230×1.01×l0⁵Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到对水不稳定的Mg₃N₂．
①写出由SiCl₄和NH₃反应制取Si₃N₄的化学反应方程式

3SiCl₄+2NH₃(高温.)/()Si₃N₄+12HCl

3SiCl₄+2NH₃(高温.)/()Si₃N₄+12HCl

；
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，使生成的Si₃N₄沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅，该制造方法称为：______；反应的化学方程式为

3SiCl₄+2N₂+6H₂ (高温.)/()Si₃N₄+12HCl

3SiCl₄+2N₂+6H₂ (高温.)/()Si₃N₄+12HCl

；该法还可制造金刚石薄膜，反应的化学方程式为

CH₄(一定条件.)/()C（金刚石）+2H₂

CH₄(一定条件.)/()C（金刚石）+2H₂

．
③在Si₃N₄和适量氧化镁在230×1.01×10⁵ Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg₃N₂外，还可能生成______物质．热处理后除去MgO和Mg₃N₂的方法是______．

Answer 1

（1）高温条件下，焦炭与二氧化硅发生氧化还原反应，因为碳的氧化产物为气体，从反应体系中随时脱离，从而保证该反应能够顺利进行，化学方程式SiO₂+2C(高温.)/()Si+2C0↑；由于二氧化碳有氧化性，所以在电炉那种高温还原性氛围中，二氧化碳根本不存在，
故答案为：SiO₂+2C(高温.)/()Si+2C0↑；高温条件下焦炭和二氧化碳不共存，即焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳；
（2）①SiCl₄和NH₃反应生成Si₃N₄和氯化氢，反应化学反应方程式：3SiCl₄+2NH₃(高温.)/()Si₃N₄+12HCl，故答案为：3SiCl₄+2NH₃(高温.)/()Si₃N₄+12HCl；
②由题条件可判断该制造方法称为化学气相沉积法；SiCl₄与N₂、H₂反应生成Si₃N₄，还应生成HCl，化学方程式为3SiCl₄+2N₂+6H₂ (高温.)/()Si₃N₄+12HCl；由甲烷CH₄制造金刚石，则需使甲烷加强热分解生成金刚石、石碳单质和氢气，CH₄(一定条件.)/()C（金刚石）+2H₂，
故答案为：化学气相沉积法；3SiCl₄+2N₂+6H₂ (高温.)/()Si₃N₄+12HCl；CH₄(一定条件.)/()C（金刚石）+2H₂；
③由元素守恒判断，Si₃N₄与MgO反应除生成Mg₃N₂外还可能生成SiO₂，利用SiO₂与盐酸不反应，而Mg₃N₂、MgO溶于盐酸的性质，可采用加入足量稀盐酸的方法，使MgO、Mg₃N₂溶解后过滤，故答案为：SiO₂；加足量稀盐酸过滤．