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，該原理被推廣使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，符合該原理．X有如下的轉(zhuǎn)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，E溶液的焰色反應(yīng)中火焰呈黃色．回答以下問題：
（1）寫出X的化學(xué)式：

 

，X屬于

 

晶體（填“原子”、“分子”或“離子”）．
（2）寫出X與A溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
寫出K與J反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）X與SiC的復(fù)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(xué)家研究出一種新物質(zhì)與氮氣制備該納米級復(fù)合材料的方法，請將該反應(yīng)補充完整（方框中填新物質(zhì)的化學(xué)式）．

 

+2N₂

1500℃  .

4X+SiC+3C．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：C是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體，則C為NH₃，D為白色沉淀，加熱生成F，F(xiàn)電解生成兩種物質(zhì)，其中一種物質(zhì)和氨反應(yīng)，則D是Al（OH）₃，E是Al₂O₃，G是O₂，氨的催化氧化生成NO，NO被氧氣氧化生成NO₂，NO₂被水吸收生成硝酸和NO，則I為NO，J為H₂O，K為NO₂，L為HNO₃．由于B與硝酸反應(yīng)生成E與Al（OH）₃，且E溶液的焰色反應(yīng)中火焰呈黃色，則B是NaAlO₂，E為NaNO₃，X是一種新型無機材料，它與碳化硅（SiC）互為等電子體，結(jié)合X和A反應(yīng)產(chǎn)物，可推知X為AlN，故A為氫氧化鈉溶液，據(jù)此解答．

解答： 解：C是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體，則C為NH₃，D為白色沉淀，加熱生成F，F(xiàn)電解生成兩種物質(zhì)，其中一種物質(zhì)和氨反應(yīng)，則D是Al（OH）₃，E是Al₂O₃，G是O₂，氨的催化氧化生成NO，NO被氧氣氧化生成NO₂，NO₂被水吸收生成硝酸和NO，則I為NO，J為H₂O，K為NO₂，L為HNO₃．由于B與硝酸反應(yīng)生成E與Al（OH）₃，且E溶液的焰色反應(yīng)中火焰呈黃色，則B是NaAlO₂，E為NaNO₃，X是一種新型無機材料，它與碳化硅（SiC）互為等電子體，結(jié)合X和A反應(yīng)產(chǎn)物，可推知X為AlN，故A為氫氧化鈉溶液，
（1）由上述分析可知，X為AlN，與碳化硅（SiC）結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近，屬于原子晶體，
故答案為：AlN；原子；
（2）AlN與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂與NH₃，反應(yīng)方程式為：AlN+NaOH+H₂O═NaAlO₂+NH₃↑，
K與J反應(yīng)是二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO，化學(xué)方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案為：AlN+NaOH+H₂O═NaAlO₂+NH₃↑；3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（3）根據(jù)原子守恒可知，該物質(zhì)為Al₄SiC₄，
故答案為：Al₄SiC₄．

點評：本題考查無機物推斷，題目綜合性、開放性較大，側(cè)重對學(xué)生分析推理能力考查，突破口是“C是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的無色氣體，再利用轉(zhuǎn)化關(guān)系中C能與G類型反應(yīng)進行推斷，難度較大．