3.
哈佛大学A.Y.Liu教授首次合成类金刚石相氮化碳(β--C
3N
4).福州大学王新晨教授在此基础上以单氰胺(
CH
2N
2)为原料制得光催化剂类石墨相氮化碳(g-C
3N
4),其单层结构如图a,
(1)C、H,N元素电负性从大到小的顺序为
(填元素符号).
(2)β--C
3N
4熔点、硬度均高于金刚石,其原因为
.
(3)β--C
3N
4和g--C
3N
4中碳原子的杂化轨道类型分别为
.
(4)单氰胺的结构式为
.
(5)g--C
3N
4中存在的作用力为
(填序号).
a.离子键 b.σ键 c.π键 d.氢键 e.范德华力
(6)g--C
3N
4中掺杂少量铁元素能提高光催化效果.图b为g--C
3N
4的另一种单层结构;图c为Fe
3+掺杂前后N-1s谱图(N原子1s的XPS谱图,图中峰的强度正比于原子数目),图c中横坐标为g--C
3N
4中N-1s结合能(原子结合能与稳定性成正比),掺杂Fe
3+后,结合能最小的谱线发生了明显右移.
①Fe
3+的价电子轨道表示式为
.
②发生位移的谱线对应的N原子为
(填图b中的序号).
③谱线右移的原因为
.