Question

用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，反應(yīng)如下：
3SiCl₄ +2N₂ +6H₂Si₃N₄ +12HCl
完成下列填空：
（1）氮化硅可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，因?yàn)樗鼘儆?            晶體。有關(guān)氮化硅的上述反應(yīng)中，原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素是        （填寫元素符號(hào)）；屬于非極性分子的化合物的電子式是           。
（2）比較Si和Cl兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的方法是           。
a．比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
b．比較兩種元素的原子獲得一個(gè)電子時(shí)釋放能量的大小
c．比較兩種元素的原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)獲得電子的多少
d．比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱
（3）Si與Al、Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)?u>                         （簡(jiǎn)述理由），寫出Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：                                      。

Answer 1

（1）原子晶體 （1分） H、Cl（1分×2）； （1分）   
（2）b （2分）
（3）它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近（1分）
Si + 2OH^- + H₂O→SiO₃^2- + 2H₂↑（1分）

試題分析：（1）氮化硅制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，熔點(diǎn)很高，屬于原子晶體， H、N、Si、Cl的外圍電子排布式分別為1s¹、2s²2p³、3s²3p²、3s²3p⁵、故H、Cl原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子， SiCl₄是非極性分子化合物，分子中Si原子與Cl原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為，故答案為：原子；H、Cl；；
（2）a．氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)為物理性質(zhì)，不能說明非金屬性強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤； b．得到1個(gè)電子放出能量越多，表明該原子得到電子后越穩(wěn)定，即越容易得到電子，非金屬性越強(qiáng)，故b正確；非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定性，故氫化物穩(wěn)定性可以說明中心元素的非金屬性強(qiáng)弱，故正確； c．非金屬性強(qiáng)弱與得電子多少無(wú)關(guān)，與得電子難易程度有關(guān)，如S原子得2個(gè)電子形成硫離子，Cl原子得1個(gè)電子形成硫離子，但硫元素非金屬性強(qiáng)，故c錯(cuò)誤； d．氫化物酸性強(qiáng)弱不能比較非金屬性，若非金屬性F＞Cl，但HF是弱酸，HCl是強(qiáng)酸，故d錯(cuò)誤；故答案為：b；
（3）Si與Al、Be都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近，具有相似的化學(xué)性質(zhì)； Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽與氫氣，反應(yīng)離子方程式為：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，故答案為：它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近；Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑．