氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料.它是一种超硬物质.本身具有润滑性.并且耐磨损．一定条件下.氮气.氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅.化学反应方程式为:3SiCl4+6H2+2N2→Si3N4+12HCl.氮的氢化物肼(N2H4)是航天火箭发射常用的燃料.二氧化氮作氧化剂． (1)氮原子的最外层电子排布式是 ,氮元素有多种化合价.写出含2种� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损．一定条件下，氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅，化学反应方程式为：3SiCl₄+6H₂+2N₂→Si₃N₄+12HCl，氮的氢化物肼（N₂H₄）是航天火箭发射常用的燃料，二氧化氮作氧化剂．
（1）氮原子的最外层电子排布式是

；氮元素有多种化合价，写出含2种价态氮的化合物的化学式

（举一例）．
（2）硅原子核外电子排布在

种不同能量的电子亚层上，氮化硅属

晶体．
（3）上述反应中，属于同一周期的元素符号有

，用

事实可以比较它们的非金属性强弱．
（4）肼（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被-NH₂取代形成的另一种氮的氢化物．NH₃分子的空间构型是

；与N₂H₄分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是

（举一例）．
（5）肼作火箭发射燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）→3N₂（g）+4H₂O（g）+1038.7kJ，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的气体有

mol，其中转移电子数目

．
（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄，该物质晶体类型与硫酸铵相同，则其溶液PH

7（填＞、＜或=），原因是

（用离子方程式表示）．

分析：（1）N元素为7号元素，原子核外有2个电子层；NH₄⁺中N元素为-3价，N元素的含氧酸根中N为正价；
（2）根据硅原子核外电子排布式分析；根据氮化硅的物理性质分析；
（3）Si与Cl都是第三周期元素；元素的氢化物越稳定，对应非金属性越强，或最高价氧化物对应水化物酸性酸性越强，则元素的非金属性越强；
（4）根据氨气中N原子的杂化分析；与N₂H₄分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是C₂H₆；
（5）根据氮氢键和生成气体、转移电子之间的关系式计算；
（6）N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，根据硫酸铵的性质分析．

解答：解：（1）N元素为7号元素，原子核外有2个电子层，其最外层电子排布式是2s²2p³；NH₄⁺中N元素为-3价，N元素的含氧酸根中N为正价，所以含2种价态氮的化合物的化学式为NH₄NO₃或NH₄NO₂，
故答案为：2s²2p³；NH₄NO₃或NH₄NO₂；
（2）Si为14号元素，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，所以其核外电子排布在5种不同能量的电子亚层上；氮化硅有超硬和耐磨性，所以属于原子晶体，
故答案为：5；原子；
（3）一定条件下，氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅，化学反应方程式为：3SiCl₄+6H₂+2N₂→Si₃N₄+12HCl，反应中Si、Cl都是第三周期元素；元素的氢化物越稳定，对应非金属性越强，或最高价氧化物对应水化物酸性酸性越强，则元素的非金属性越强，
故答案为：Si、Cl；氢化物稳定性或最高价氧化物对应水化物酸性；
（4）NH₃中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³型杂化杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，N-H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间构型是三角锥形；与N₂H₄分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是C₂H₆，
故答案为：三角锥型；C₂H₆；
（5）若该反应中有4mol N-H键断裂，则有1molN₂H₄参加反应，生成气体的物质的量=

mol=3.5mol，转移电子数=

=4N_A，
故答案为：3.5；4N_A；
（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄，该物质晶体类型与硫酸铵相同，已知硫酸铵水解显酸性，所以N₂H₆SO₄的溶液也显酸性，即PH＜7；其水解方程式为：N₂H₆²⁺+2H₂O?N₂H₄?2H₂O+2H⁺，故答案为：＜；N₂H₆²⁺+2H₂O?N₂H₄?2H₂O+2H⁺．

点评：本题考查较综合，涉及核外电子排布、空间构型的判断、有关物质的量的计算、盐的水解等知识点，分子空间构型是考试热点，要注重基础知识的积累，题目难度较大．

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（15分）氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，硬度大、耐磨损。利用SiO₂和C的混合粉末在N₂的气氛中加热至1300℃反应制得。请回答下列问题：
（1）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，则氮化硅的化学式____，晶体类型是   ；
（2）基态Si原子的电子排布式为_________；Si和C相比，电负性较大的是_________，
（3）在SiO₂晶体结构中，O－Si－O的键角是_______，Si原子和周围的四个O原子组成的空间构型为           ，SiO₂中Si的杂化类型_______；
（4）氮化硅抗腐蚀能力强，一般不与其他无机酸反应，但能和氢氟酸反应生成硅酸。试写出该反应的化学方程式                            。
（5）晶体硅的晶胞如图所示，则每个晶体硅的晶胞中含有     个硅原子。

氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损。一定条件下，氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅，化学反应方程式为：3SiCl₄+6H₂+2N₂ → Si₃N₄+12HCl

氮的氢化物肼（N₂H₄）是航天火箭发射常用的燃料，二氧化氮作氧化剂。

回答以下问题：

（1）氮原子的最外层电子排布式是_________________；氮元素有多种化合价，写出含2种价态氮的化合物的化学式_________________（举一例）。

（2）硅原子核外电子排布在______________种不同能量的电子亚层上，氮化硅属______________晶体。

（3）上述反应中，属于同一周期的元素符号有_________，用___________________________事实可以比较它们的非金属性强弱。

（4）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂取代形成的另一种氮的氢化物。NH₃分子的空间构型是______________；与N₂H₄分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是_________（举一例）。

（5）肼作火箭发射燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l) → 3N₂(g)＋4H₂O(g)+1038.7kJ若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的气体有_____mol，其中转移电子数目_____。

（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄。该物质晶体类型与硫酸铵相同，则其溶液PH_______7（填>、＜或=），原因是____________________（用离子方程式表示）

（15分）氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，硬度大、耐磨损。利用SiO₂和C的混合粉末在N₂的气氛中加热至1300℃反应制得。请回答下列问题：

（1）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，则氮化硅的化学式____，晶体类型是；

（2）基态Si原子的电子排布式为_________；Si和C相比，电负性较大的是_________，

（3）在SiO₂晶体结构中，O－Si－O的键角是_______，Si原子和周围的四个O原子组成的空间构型为，SiO₂中Si的杂化类型_______；

（4）氮化硅抗腐蚀能力强，一般不与其他无机酸反应，但能和氢氟酸反应生成硅酸。试写出该反应的化学方程式。

（5）晶体硅的晶胞如图所示，则每个晶体硅的晶胞中含有个硅原子。

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