Question

1919年，Langmuir提出：原子数相同、电子数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。后来，该原理被推广使用于一些具有特殊功能的晶体的发现和人工合成等诸多领域。如：X是一种新型无机材料，它与碳化硅(SiC)结构相似、物理性质相近，符合该原理。X有如下的转变：

               

其中，C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，D为白色沉淀，E溶液的焰色反应中火焰呈黄色。完成以下问题：

(1)写出X的化学式：_____________，X属于_____________晶体(填“原子”“分子”或 “离子”)。

(2)写出K与J反应的化学反应方程式________________________。

(3)X与SiC的复合粉末是新一代大规模集成电路的理想散热材料。最近日本科学家研究出一种新物质与氮气制备该纳米级复合材料的方法，请将该反应补充完整(方框中填新物质的化学式)。

Answer 1

解析：本题是以新型材料为背景的框图推断题，主要考查学生分析推理和信息迁移应用的能力。解题的突破口是：由“C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体”，可知C是氨气，则X必含有氮元素。又因为X与SiC为等电子体，其结构相似、物理性质相近，故X为AlN，为原子晶体。由框图转化关系不难推断K为NO₂，J为H₂O。

答案：(1)AlN  原子

(2)3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

(3)Al₄SiC₄