Question

氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：

（1）配平上述反應的化學方程式（將化學計量數填在方框內）；

（2）反應中每產生6.72 L（標準狀況）CO氣體，破壞 π 鍵的數目為                    ；

（3）Si 價電子排布式為                                      ；

（4）已知Si的電負性為1.8 ，H的電負性為2.1，N的電負性為3.0 ，則SiH₄ 中氫的化合價為        ，Si₃N₄所屬的化合物類型是          （填“離子化合物”或“共價化合物”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）3 6 2 1 6   （2）0.2N_A       （3） 3s²3p²       （4）-1   共價化合物

【解析】

試題分析：（1）由產物CO可知，SiO₂與C化學計量數之比為1：2 由產物Si₃N₄可知SiO₂與N₂化學計量

數之比為3：2，所以SiO₂、C、N₂化學計量數之比為3：6：2，令SiO₂的化學計量數為3，C、N₂化學計量數分別為6、2，結合元素守恒可知Si₃N₄、CO化學計量數分別為1、6，配平后方程式為3SiO₂+6C+2N₂Si₃N₄+6CO。（2）6.72 LCO的物質的量是6.72L/(22.4L/mol)=0.3mol,故破壞 π 鍵的數目為0.2N_A 。（3）Si 價電子排布式為 3s²3p² 。（4）電負性數值小的元素在化合物吸引電子的能力弱，元素的化合價為正值；電負性大的元素在化合物中吸引電子的能力強，元素的化合價為負值。通常認為，電負性差值小于1.7的兩種元素的原子之間形成極性共價鍵，相應的化合物是共價化合物；電負性差值大于1.7的兩種元素化合時，形成離子鍵，相應的化合物為離子化合物。故SiH₄ 中氫的化合價為-1價，Si₃N₄為共價化合物。

考點：化學反應方程式配平，電負性，原子核外電子排布，共價鍵。