已知C3N4晶體很可能具有比金剛石還大的硬度,且原子間均以單鍵結(jié)合.下列有關(guān)說法正確的是


  1. A.
    C3N4晶體是分子晶體
  2. B.
    C3N4晶體的沸點(diǎn)可能在1000C以下
  3. C.
    C3N4晶體中每個(gè)C原子連接4個(gè)N原子,而每個(gè)N原子連接3個(gè)C原子
  4. D.
    C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(共10分)  長(zhǎng)期以來人們一直認(rèn)為金剛石是最硬的物質(zhì),但這種神話現(xiàn)在正在被打破。1990年美國(guó)伯克利大學(xué)的A.Y.Liu和M.L.Cohen在國(guó)際著名期刊上發(fā)表論文,在理論上預(yù)言了一種自然界并不存在的物質(zhì)β-C3N4,理論計(jì)算表明,這種C3N4物質(zhì)比金剛石的硬度還大,不僅如此,這種物質(zhì)還可用作藍(lán)紫激光材料,并有可能是一種性能優(yōu)異的非線性光學(xué)材料。這篇論文發(fā)表以后,在世界科學(xué)領(lǐng)域引起了很大的轟動(dòng),并引發(fā)了材料界爭(zhēng)相合成β-C3N4的熱潮,雖然大塊的β-C3N4晶體至今尚未合成出來,但含有β-C3N4晶粒的薄膜材料已經(jīng)制備成功并驗(yàn)證了理論預(yù)測(cè)的正確性,這比材料本身更具重大意義。其晶體結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。

 

(1) 請(qǐng)分析β-C3N4晶體中,C原子和N原子的雜化類型以及它們?cè)诰w中的成鍵情況:

                                                                           ;

(2) 請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出β-C3N4的一個(gè)結(jié)構(gòu)基元,該結(jié)構(gòu)基元包括    個(gè)碳原子和    個(gè)氮原子;

(3) 實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,β-C3N4晶體屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖2(圖示原子都包含在晶胞內(nèi)),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm,請(qǐng)列式計(jì)算其晶體密度。

   ρ=                                                                   ;

    (4) 試簡(jiǎn)要分析β-C3N4比金剛石硬度大的原因(已知金剛石的密度為3.51g?cm-3)。

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