Question

1919年，Langmuir提出：原子數相同、電子數相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近，稱為等電子原理。后來，該原理被推廣使用于一些具有特殊功能的晶體的發現和人工合成等諸多領域。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是一種能使濕潤的紅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K與J反應的化學反應方程式________________________。

(3)X與SiC的復合粉末是新一代大規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)。

Answer 1

解析：本題是以新型材料為背景的框圖推斷題，主要考查學生分析推理和信息遷移應用的能力。解題的突破口是：由“C是一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的無色氣體”，可知C是氨氣，則X必含有氮元素。又因為X與SiC為等電子體，其結構相似、物理性質相近，故X為AlN，為原子晶體。由框圖轉化關系不難推斷K為NO₂，J為H₂O。

答案：(1)AlN  原子

(2)3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

(3)Al₄SiC₄