Question

1919年，Langmuir提出：原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近，稱為等電子原理。后來，該原理被推廣應用于一些具有特殊功能的晶體的發(fā)現(xiàn)和人工合成等諸多領(lǐng)域。如：X是一種新型無機材料，它與碳化硅(SiC)結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近，符合等電子原理。X有如圖1-3-21的轉(zhuǎn)變：

圖1-3-21

其中：C是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體，D為白色沉淀，E溶液的焰色反應中火焰呈黃色。完成以下各題：

(1)寫出X的化學式：__________，X屬于__________晶體(填“原子”“分子”或“離子”)。

(2)寫出X與A溶液反應的化學方程式：______________________________。寫出K與J反應的化學方程式：____________________。

(3)X與SiC的復合粉末是新一代大規(guī)模集成電路的理想散熱材料，是最近日本科學家研究出一種新物質(zhì)與氮氣制備該納米級復合材料的方法，請將該反應補充完整(方框中填新物質(zhì)的化學式)：+2N₂4X+SiC+3C。

Answer 1

解析：本題以新型材料為載體結(jié)合無機化學中等電子體的信息，考查Al、N及其化合物的性質(zhì)，書寫陌生的化學方程式的能力。由題意可知，X為原子晶體，形成它的元素通常為短周期的B、C、N、O、Si、Al等。從題中D為白色沉淀且DF，說明F為固體，且F可電解，可假設F為Al₂O₃,則X中含有Al元素，結(jié)合題中信息知SiC中有20個電子，則X中另一元素的原子含有的電子數(shù)為20-13=7，為N元素，這與C為NH₃相一致。

答案：(1)AlN  原子

(2)AlN+NaOH+H₂O====NaAlO₂+NH₃↑

3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

(3)Al₄SiC₄