Question

 

（12分）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。后來擴展為“等電子原理”，即等電子體的結構相似、物理性質相近。該原理常被用來發(fā)現(xiàn)或者合成具有特殊功能的晶體和有機物等諸多領域。如：X是一種新型無機材料，它與碳化硅(SiC)結構相似、物理性質相近，符合該原理。X有如下的轉變：

 

 

 

 

 

 

 

 

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為白色沉淀且具有兩性；E溶液的焰色反應中呈黃色火焰。回答以下問題：

(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。最近日本科學家研究出一種新物質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(方框中填新物質的化學式)。  ＋2N₂4X＋SiC＋3C。

 

Answer 1

（1）AlN（2分），原子（2分）；

（2）AlN+NaOH+H­₂O=NaAlO₂+NH₃↑（3分），3NO_2­+H₂O=2HNO₃+NO（3分）

（3）Al₄SiC₄（2分）

解析:（1）由題意“X是一種新型無機材料，它與碳化硅(SiC)結構相似、物理性質相近”知，X與碳化硅(SiC)是等電子體，電子數(shù)目為20。又由“C是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體；D為白色沉淀且具有兩性”可知C為NH₃，D為Al（OH）₃；則F為Al₂O₃，G為O₂，I為NO，J為H₂O，K為NO₂，L為HNO₃ ；又“E溶液的焰色反應中呈黃色火焰”，則B必為NaAlO₂，A為NaOH，X就為AlN，通過電子數(shù)為20可以進一步得到確證。

（2）略

（3）由質量守恒定律可求出方框中填新物質的化學式為：Al₄SiC₄