Question

潛在儲氫材料——化合物 A 是第二周期兩種氫化物間通過配位鍵形成的化合物，是乙烷的等電子體，相對分子質(zhì)量30.87，常溫下為白色晶體，穩(wěn)定而無毒。剛剛融化的 A 緩慢釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛�合物B（乙烯的等電子體）。B 不穩(wěn)定，易聚合成聚合物 C（聚乙烯的等電子體）。C 在155^oC釋放氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)閄（聚乙炔的等電子體），其中聚合度為3的化合物 D 是苯的等電子體。高于500^oC時 D 釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛�合�?E，E 有多種晶型，有類似金剛石的原子晶體，也有類似于石墨的片層結構的過渡型晶體。

（1） 寫出 A、B、C、D、E 的化學式。

（2）為使 A 再生，有人設計了化合物 D 在水蒸氣存在下與甲烷反應，寫出化學方程式。

 

Answer 1

【答案】

（1）A：  BNH₆  B： H₂B＝NH₂（或 BNH₄）

C：－[H₂B－NH₂]_n－  D：   B₃N₃H₆  E：  BN

（2） 3CH₄＋2(HBNH)₃＋6H₂O＝3CO₂＋6H₃BNH₃

【解析】

試題分析：（1）原子數(shù)和電子數(shù)分別都相等的物質(zhì)是等電子體，化合物D是苯的等電子體，則D是無機苯，即化學式是B₃N₃H₆。又因為A和乙烷是等電子體，則A是BNH₆；B是乙烯的等電子體，則B是H₂B＝NH₂（或 BNH₄）；C是聚乙烯的等電子體，則C是－[H₂B－NH₂]_n－；高于500^oC時 D 釋放氫氣，轉(zhuǎn)變?yōu)榛�合�?E，所以E是BN。

（2）根據(jù)原子守恒可知，生成物還有CO₂生成，所以反應的化學方程式是3CH₄＋2(HBNH)₃＋6H₂O＝3CO₂＋6H₃BNH₃。

考點：考查等電子體的應用、化合物化學式的判斷以及化學方程式的書寫等

點評：該題難度較大，對學生的邏輯推理能力提出了更高的要求。在能力的考查上強調(diào)學生獲取信息、加工信息、從化學視角去分析解決實際問題的能力。該題有利于培養(yǎng)學生的學習興趣，調(diào)動學生的學習積極性，更有利于激發(fā)學生探索科學世界的求知欲。