题目内容
【题目】氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，具有优良性能。
(1)基态氮原子的电子排布式为___________，基态硅原子未成对电子数是___________，碳、氮硅的电负性由大到小的顺序是___________。
(2)碳热还原法制氮化硅是在氮气中用碳还原SiO2，写出该反应的化学方程式：______________________。氮化硅一般不与酸反应，但能与氢氟酸反应，写出氮化硅与过量氢氟酸反应的化学方程式：______________________。
(3)三氯硅烷( SiHCl3)也可用于制备氮化硅，三氯硅烷分子的空间构型为___________，其分子中硅原子的杂化轨道类型为___________。
(4)氮化硅与碳化硅、氮化硼等作用可产生结合材料，改善性能。氮化硅、碳化硅的化学性质都很稳定，其原因是_________________________________。
(5)碳化硅立方晶系晶胞如图所示。C－Si－C键的夹角是___________，其晶体类型是___________，若立方晶系的碳化硅密度为ρg·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞的棱长为___________。
【答案】1s22s22p3 2 N>C>Si 6C+2N2+3SiO2=Si3N4+CO Si3N4+16HF=3SiF4+4NH4F 四面体形 sp3杂化 晶体中原子之间形成共价键,键能大,键牢固 109°28 原子晶体 
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【解析】
(1)N原子核外电子数为7,由能量最低原理可以知道核外电子排布式为1s22s22p3, 基态硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,不成对电子数目为2；同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故电负性N>C>Si,因此，本题答案是: 1s22s22p3;2; N>C>Si。
(2)碳热还原法制氮化硅是在氮气中用碳还原SiO2,反应生成Si3N4、CO,化学方程式为6C+2N2+3SiO2=Si3N4+CO。氮化硅一般不与酸反应,但能与氢氟酸反应,反应生成SiF4与NH4F,反应方程式为: Si3N4+16HF=3SiF4+4NH4F,因此，本题答案是: 6C+2N2+3SiO2=Si3N4+CO； Si3N4+16HF=3SiF4+4NH4F
(3)三氯化硅烷(SiHCl3)分子中Si原子形成4个
键,没有孤对电子,三氯硅烷分子的空间构型为四面体形,杂化轨道数目为4,Si原子采取sp3杂化,因此，答案是:四面体形; sp3杂化;
(4)氮化硅、碳化硅晶体中原子之间形成共价键,键能大,键牢固,化学性质稳定,因此，本题答案是:晶体中原子之间形成共价键,键能大,键牢固;
(5)碳化硅立方晶系晶胞中,体内Si原子与周围的4个C原子形成正四面体结构, C－Si－C键的夹角是109°28;原子之间形成共价键,向空间延伸的立体网状结构,属于原子晶体;晶胞中Si原子数目为4、C原子数目为8
1/8+61/2=4,则晶胞质量为4(28+12)/NA;碳化硅密度为ρg·cm－3,则晶胞棱长
,因此，本题正确答案是: 109°28;原子晶体;
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