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，该原理被推广应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，符合等电子原理。X有如图1-3-21的转变：

图1-3-21

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。完成以下各题：

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

(2)写出X与A溶液反应的化学方程式：______________________________。写出K与J反应的化学方程式：____________________。

(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，是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)：+2N₂4X+SiC+3C。

Answer 1

解析：本题以新型材料为载体结合无机化学中等电子体的信息，考查Al、N及其化合物的性质，书写陌生的化学方程式的能力。由题意可知，X为原子晶体，形成它的元素通常为短周期的B、C、N、O、Si、Al等。从题中D为白色沉淀且DF，说明F为固体，且F可电解，可假设F为Al₂O₃,则X中含有Al元素，结合题中信息知SiC中有20个电子，则X中另一元素的原子含有的电子数为20-13=7，为N元素，这与C为NH₃相一致。

答案：(1)AlN  原子

(2)AlN+NaOH+H₂O====NaAlO₂+NH₃↑

3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

(3)Al₄SiC₄