Question

用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，反应如下：
3SiCl₄ +2N₂ +6H₂Si₃N₄ +12HCl
完成下列填空：
（1）氮化硅可用于制造发动机的耐热部件，因为它属于             晶体。有关氮化硅的上述反应中，原子最外层只有一个未成对电子的元素是        （填写元素符号）；属于非极性分子的化合物的电子式是           。
（2）比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是           。
a．比较两种元素的气态氢化物的沸点
b．比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c．比较两种元素的原子达到稳定结构获得电子的多少
d．比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
（3）Si与Al、Be具有相似的化学性质，因为                         （简述理由），写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式：                                      。

Answer 1

（1）原子晶体 （1分） H、Cl（1分×2）； （1分）   
（2）b （2分）
（3）它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近（1分）
Si + 2OH^- + H₂O→SiO₃^2- + 2H₂↑（1分）

试题分析：（1）氮化硅制造发动机的耐热部件，熔点很高，属于原子晶体， H、N、Si、Cl的外围电子排布式分别为1s¹、2s²2p³、3s²3p²、3s²3p⁵、故H、Cl原子最外层只有一个未成对电子， SiCl₄是非极性分子化合物，分子中Si原子与Cl原子之间形成1对共用电子对，电子式为，故答案为：原子；H、Cl；；
（2）a．气态氢化物的沸点为物理性质，不能说明非金属性强弱，故a错误； b．得到1个电子放出能量越多，表明该原子得到电子后越稳定，即越容易得到电子，非金属性越强，故b正确；非金属性越强，氢化物越稳定性，故氢化物稳定性可以说明中心元素的非金属性强弱，故正确； c．非金属性强弱与得电子多少无关，与得电子难易程度有关，如S原子得2个电子形成硫离子，Cl原子得1个电子形成硫离子，但硫元素非金属性强，故c错误； d．氢化物酸性强弱不能比较非金属性，若非金属性F＞Cl，但HF是弱酸，HCl是强酸，故d错误；故答案为：b；
（3）Si与Al、Be都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近，具有相似的化学性质； Si与强碱溶液反应生成硅酸盐与氢气，反应离子方程式为：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，故答案为：它们都在元素周期表中金属和非金属的分界线附近；Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑．