Question

化合物甲是由短周期元素组成的陶瓷材料，是一种以共价键相连的物质，具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质。乙是制备这种材料的起始原料，也是铝土矿的主要成分。制备时采取碳热还原氮化法，即把乙与炭粉按一定比例混合，在流动N₂气氛中加热到一定温度即可得到甲和可燃性气体丙，二者原子个数之比均为1：1。8.2g甲与足量的氢氧化钠溶液混合可以得到无色溶液丁，并产生标准状况下4.48L气体戊。
（1）乙的化学式为         ，写出它的一种用途                 。
（2）甲的晶体类型为       ，写出碳热还原氮化法制甲的化学方程式           。
（3）工业制备甲的过程中可能含有的杂质有            。
（4）气体戊的结构式为         ，写出甲与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为                 ，验证溶液丁中溶质的实验方法为                      。

Answer 1

（1）Al₂O₃    耐高温材料（其他合理均可）                    
（2） 原子晶体   Al₂O₃ + 3C +N₂ ＝2AlN + 3CO 
（3）  Al₂O₃  C   Al₄C₃等
（4）     AlN + NaOH +H₂O＝NaAlO₂ + NH₃ 取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO₂。

试题分析；据题意可知甲物质为二氧化硅，乙物质为氧化铝。二氧化硅为原子晶体。氧化硅与碳在氮气条件下，高温加热，可生成可燃性气体一氧化碳，。所以Al₂O₃ + 3C +N₂ ＝2AlN + 3CO 。而AlN + NaOH +H₂O＝NaAlO₂ + NH_3。，检验NaAlO₂的方法是取少量溶液丁于试管中，逐滴加入稀盐酸，若先产生白色沉淀后消失，说明为NaAlO₂。主要是利用偏铝酸根离子在酸性条件下可转化为氢氧化铝，而氢氧化铝又溶于强酸的这个性质。