C、N和Si能形成多种高硬度材料，如Si₃N₄，C₃N₄，SiC。
（1）Si₃N₄和C₃N₄中硬度较高的是

C₃N₄

C₃N₄

，理由是

二者都是原子晶体，C的原子半径小于Si,与Si-N相比，C-N的键长短，键能大

二者都是原子晶体，C的原子半径小于Si,与Si-N相比，C-N的键长短，键能大

。
（2）C和N能形成一种类石墨结构材料，其合成过程如图1所示。该类石墨结构材料化合物的化学式为

C₆N₈

C₆N₈

，其合成过程中有三聚氰胺形成，三聚氰胺中N原子的杂化方式有

sp³、sp²

sp³、sp²

。

（3）C和N还能形成一种五元环状有机物咪唑（im），其结构为，化合物[Co（im）₆]SiF₆的结构示意图如图2所示：
①Co原子的价层电子轨道表达式（价层电子排布图）为

。N与Co之间的化学键类型是

配位键

配位键

，判断的理由是

N原子含有孤电子对、Co含有空轨道

N原子含有孤电子对、Co含有空轨道

。
②阴离子SiF₆^2-中心原子Si的价层电子对数为

6

6

。阳离子[Co（im）₆]²⁺和SiF₆^2-之间除了阴阳离子间的静电作用力，还存在氢键作用，画出该氢键的表示式

。
例如水中氢键的表示式为：
（4）β-SiC为立方晶系晶体，晶胞参数为α，已知Si原子半径为r_si，C原子半径为r_c，该晶胞中原子的分数坐标为：
C：（0，0，0）；（

1

2

，

1

2

，0）；（

1

2

，0，

1

2

）；（0，

1

2

，

1

2

）；…
Si：（

1

4

，

1

4

，

1

4

）；（

1

4

，

3

4

，

3

4

）；（

3

4

，

1

4

，

3

4

）；（

3

4

，

3

4

，

1

4

）。
则β-SiC立方晶胞中含有

4

4

个Si原子、

4

4

个C原子；该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为

4

3

π

（

r

c

3

+

r

si

3

）

×

4

a

3

×

100

%

4

3

π

（

r

c

3

+

r

si

3

）

×

4

a

3

×

100

%

（列出计算式即可）。