Question

【题目】氮化铝是一种综合性能优良新型陶瓷材料，下图是工业上用高纯铝粉和氮气制备氮化铝的工艺流程，请回答：

(1)NH4Cl作为添加剂，分解产生NH3和HCl气体可促进铝的氮化，其受热分解的化学方程式为____。在高温条件下，铝粉和氮气在氮化炉内反应的化学方程式为____。

(2)反应前先通N2，目的是____。

(3)上左图是不同温度条件下的合成产物XRD图谱，_____℃时，产物中AlN纯度最高。上右图是不同保温时间下合成产物中的含氮量，可以推断最佳保温时长为____小时，理由是____。

(4)某温度下，某一时段后，产物中的含氮量为28％，则产物中AlN的质量分数是___。

Answer 1

【答案】NH4ClNH3↑+ HCl↑ 2Al + N22AlN 排尽装置中的空气，以免铝粉和氧气反应(生成氧化铝杂质) 1000 3 保温3小时后，合成产物中含氮量不会再明显增加(或变化不大)，继续保温，浪费能量 82%

【解析】

（1）NH4Cl解产生NH3和HCl，其受热分解的化学方程式为NH4ClNH3↑+ HCl↑。在高温条件下，铝粉和氮气在氮化炉内反应的化学方程式为2Al + N22AlN。

（2）反应前先通N2，目的是排尽装置中的空气，以免铝粉和氧气反应(生成氧化铝杂质)。

（3）由不同温度条件下的合成产物XRD图谱可知，1000℃时，产物中AlN纯度最高。上右图是不同保温时间下合成产物中的含氮量，可以推断保温3小时后，合成产物中含氮量不会再明显增加(或变化不大)，继续保温，浪费能量，最佳时间是3小时。

（4）产物中的含氮量为28％，则产物中AlN的质量分数是=82%。