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请按要求填空: (1)C、N元素形成的新材料具有如图所示的结构该晶体的化学式为_...

请按要求填空:

(1)CN元素形成的新材料具有如图所示的结构该晶体的化学式为________________

C(位于顶点和面心) N

(2)氮化碳和氮化硅晶体结构相似,是新型的非金属高温陶瓷材料,它们的硬度大、熔点高、化学性质稳定。

①氮化硅的硬度________(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度,原因是___________________________

②已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连,同时每个原子都满足最外层8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式:______________

(3)第ⅢAVA元素组成的化合物GaNGaPCaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与晶体硅相似。在GaN晶体中,每个Ga原子与________N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四大晶体类型中,GaN属于________晶体。

 

C3N4 小于 硅原子半径大于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比氮硅形成的共价键键长短,故氮碳形成的共价键的键能大 Si3N4 4 正四面体形 原子 【解析】 (1)根据晶胞结构计算化学式,角上原子计,棱上原子计,面上原子计,内部原子计1; (2)①原子晶体键长越短,键能越大,晶体硬度越大;②根据最外层8电子稳定结构,写出氮化硅的化学式; (3)GaN晶体与晶体硅结构相似,为原子晶体,空间构型为正四面体结构。 (1)根据晶胞的结构可知含有碳原子数目,氮原子数目为4,则化学式为:C3N4,故答案为:C3N4; (2)①氮化碳和氮化硅晶体结构相似,是新型的非金属高温陶瓷材料,它们的硬度大、熔点高、化学性质稳定,这说明二者形成的晶体都是原子晶体,由于硅原子半径大于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比氮硅形成的共价键键长短,键能大,所以氮化硅的硬度小于氮化碳的硬度,故答案为:小于;硅原子半径大于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比氮硅形成的共价键键长短,故氮碳形成的共价键的键能大; ②N的最外层电子数为5,要满足8电子稳定结构,需要形成3个共价键,Si的最外层电子数为4,要满足8电子稳定结构,需要形成4个共价键,所以氮化硅的化学式为:Si3N4,故答案为:Si3N4; (3)GaN的晶体结构与晶体硅相似,则GaN属于原子晶体,每个Ga原子与4个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体形,故答案为:4;正四面体形;原子。
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四种短周期元素的性质或结构信息如下表所示,请回答下列问题。

元素

A

B

C

D

性质或结构信息

单质在常温下为固体,难溶于水,易溶于CS2。能形成两种二元含氧酸

原子的M层有1个未成对的p电子,核外p电子总数大于7

单质曾被称为“银色的金子”与锂形成的合金常用于制造航天飞行器。单质能溶于强酸和强碱溶液

原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2。单质和氧化物均为空间网状结构,具有很高的熔、沸点

 

(1)A原子的最外层电子排布式为_______________D原子核外共有____________个电子。

(2)写出C的单质与强碱溶液反应的离子方程式:______________________________________________

(3)AB两元素的氢化物分子中键能较小的是__________________________(填分子式);分子较稳定的是__________________(填分子式)。

(4)ED同主族,均为短周期元素。它们的最高价氧化物晶体中熔点较高的是________________

(5)已知D的单质的晶体结构与SiC的晶体结构相似,其中C原子的杂化方式为______________SiCD的单质的晶体的熔、沸点高低顺序是________________

 

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β-氮化碳的硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。下列说法不正确的是(    

A.该晶体中的碳、氮原子都满足8电子稳定结构

B.该晶体中碳显+4价,氮显-3

C.该晶体中每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连

D.该晶体的分子式为C3N4

 

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WXYZ是短周期主族元素,其中Ⅹ元素的某种原子其核内无中子,Y元素在地壳中含量最丰富,Z元素形成的单质是一种半导体材料,WZ是同主族元素。下列有关叙述不正确的是(    

A.点燃WX4前要验纯 B.WZ均可形成熔点高、硬度大的单质

C.ZW可形成原子晶体 D.YZYW都可形成AB型物质

 

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某原子晶体的空间结构中的一部分如图所示。该原子晶体与某物质B反应生成C,其实质是在每个AA键中插入一个B原子,则C的化学式为(    

A.AB B.A5B4 C.AB2 D.A2B5

 

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美国某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是(    

A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体

B.在一定条件下,CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化

C.CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质

D.CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4O原子,每个O原子与2个碳原子结合

 

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