(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：①光导纤维的主要成分是；②目前应用最多的太阳能

Question

(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：

①光导纤维的主要成分是______________；

②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________________。

(2)氮化硅Si ₃ N ₄ 是一种高温结构材料，粉末状态的Si ₃ N ₄ 可以由SiCl ₄ 的蒸气和NH ₃ 反应制取。粉末状Si ₃ N ₄ 对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si ₃ N ₄ 和适量氧化镁在230×1.01×10 ⁵ Pa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Mg ₃ N ₂ 。

①经过热处理的Si ₃ N ₄ 其晶体类型为___________________________________；

②写出由SiCl ₄ 和NH ₃ 反应制取Si ₃ N ₄ 的化学反应方程式：____________________________；

③Si ₃ N ₄ 和适量氧化镁在230×1.01×10 ⁵ Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg ₃ N ₂ 外，还可能生成_______物质。热处理后除去MgO和Mg ₃ N ₂ 的方法是______________。

Answer 1

解析：本题主要考查硅及其化合物在高科技产品中的具体应用。

(1)光导纤维的主要成分为SiO ₂ ，应用于太阳能电池中光电转化的材料是半导体硅。

(2)经热处理的Si ₃ N ₄ 结构十分紧密，对空气、H ₂ O都相当稳定，则其晶体类型为原子晶体。另SiCl ₄ 与NH ₃ 反应的产物之一为Si ₃ N ₄ ，根据元素守恒可知另一产物为HCl，方程式为3SiCl ₄ +4NH ₃ ====Si ₃ N ₄ +12HCl。由已知Si ₃ N ₄ 和MgO反应的产物之一为Mg ₃ N ₂ 显然生成的其他物质可能为含有Si、O两种元素的SiO ₂ 也可能为含Mg、Si、O三种元素的MgSiO ₃ ；由于Mg ₃ N ₂ 对水不稳定，而MgO可与稀酸反应，故可利用加入稀盐酸或稀H ₂ SO ₄ 的方法除去MgO和Mg ₃ N ₂ ；反应为MgO+2HCl====MgCl ₂ +H ₂ O Mg ₃ N ₂ +8HCl====3MgCl ₂ +2NH ₄ Cl。

答案：(1)①SiO ₂ ②Si

(2)①原子晶体  ②3SiCl ₄ +4NH ₃ ====Si ₃ N ₄ +12HCl  ③SiO ₂ (或MgSiO ₃ )  加足量稀盐酸过滤