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    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=
    7
    2
    mol=3.5mol，转移电子数=
    8
    2
    =4NA，
    故答案为：3.5；4NA；
    （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．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年福建省长泰县第二中学高二下学期第二次月考化学试卷（带解析） 题型：单选题

    氮化硅是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于（   ）

    A．原子晶体B．分子晶体C．金属晶体D．离子晶体

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    科目：高中化学 来源：2012届河北省石家庄市高三补充题、压轴题化学试卷（带解析） 题型：填空题

    （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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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年上海市松江区高三上学期期末（一模）考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    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）

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年河北省石家庄市高三补充题、压轴题化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （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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