题目内容

15．超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域．其制取原理为：
Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO，由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有杂质．现取本实验产品进行如下两个实验：
（1）将该产品于过量的NaOH浓溶液反应，经测定有氨气生成，写出此实验所发生的所有可能的化学方程式AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑，Al2O3 +2NaOH═2 NaAlO2 +H2O；
（2）取该产品12.00g置于反应器中，通入标准状况下6.048L O2（过量），在高温下充分反应后测得气体的密度为1.50g•L-1（已折算成标准状况，AlN不跟O2反应）．则此实验可确认该产品中含有的杂质是C或炭，该杂质的质量分数为3.6%（结果保留小数点后一位）．

分析 （1）由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有杂质氧化铝，氮化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氨气，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；
（2）根据气体产物的密度可计算出气体产物的平均相对分子质量为33.6，氧气过量所以生成气体必定是O2和CO2混合气体，计算气体物质的量得到气体质量，减去氧元素质量得到碳的质量，据此计算样品中碳的质量．

解答 解：（1）由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有杂质氧化铝，氮化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氨气，反应的化学方程式为：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al2O3 +2NaOH═2NaAlO2 +H2O，
故答案为：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；Al2O3 +2NaOH═2NaAlO2 +H2O；
（2）根据气体产物的密度可计算出气体产物的平均相对分子质量=1.50g•L-1×22.4L/mol=33.6，氧气过量所以生成气体必定是O2和CO2混合气体，确认该产品中含有的杂质是C，
O2物质的量=$\frac{6.048L}{22.4L/mol}$=0.27mol
所以，气体质量=0.27mol×33.6g/mol=9.072g，样品中C的质量为9.072g-0.27mol×2×16g/mol=0.432g，
该杂质的质量分数=$\frac{0.432g}{12g/mol}$×100%=3.6%，
故答案为：C或炭；3.6%．

点评 该题为典型的样品纯度测验试题，理解实验原理是关键，是对所学知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，学习中全面把握基础知识，难度中等．

练习册系列答案
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5．下列说法正确的是（　　）
A．一定温度下，1L0.5mol•L-1NH4Cl溶液与1L0.25mol•L-1NH4Cl溶液中NH4+物质的量之比为2：1
B．100g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4mol/L，用水稀释到物质的量浓度为9.8mol/L，需要水100g．
C．标准状况下，22.4LCH3Cl和CHCl3的混合物中所含有的碳原子个数一定为NA
D．在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中，每生成16g氧气，则转移NA个电子
6．碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO3进去．某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是：KIO3+5KI+3H2SO4═3I2+3H2O+3K2SO4
（1）写出KIO3检测原理的离子方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O该反应氧化产物与还原产物质量比是5：1
（2）先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和KI溶液，最后加入一定量的CCl4，震荡，这时候，观察到的现象是溶液分成两层，上层无色，下层呈紫（红）色；
（3）上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸，下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是ACD
A．溶解的时候溶液没有冷却到室温就转移
B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面
D．用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶
E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线
（4）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是BCD
A．使用容量瓶前检验是否漏水
B．容量瓶用水洗净后，再用待配溶液洗涤
C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线．
D．配制溶液时，若试样是液体，用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中，缓慢加水至刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线．
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次，摇匀．
3．下列有关石油炼制和煤的利用的说法正确的是（　　）
A．煤的气化、液化和干馏是物理变化
B．通过石油分馏得到的汽油是纯净物
C．石油裂解是为了得到乙烯、丙烯等气态短链烃
D．干馏的产物能提取出苯、甲苯等芳香烃，因为煤中含有苯和甲苯
10．近期埃博拉病毒在非洲各国肆虐，严重威胁了非洲人民的生命．在此期间，环境消毒是极其关键的，常常喷洒一种名为“84”的消毒液，其有效成分为NaClO．下列有关“84”消毒液的说法正确的是（　　）
A．NaClO属于共价化合物
B．“84”消毒液在空气中久置会变质
C．1L 0.1mol?L-1NaClO溶液中ClO-的数目为0.1NA
D．ClO-与Ca2+、Fe2+、Al3+ 能大量共存
20．（1）已知：
①Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═FeO（s）△H1=-272.0kJ•mol-1
②2Al（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═Al2O3（s）△H2=-1675.7kJ•mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是3FeO（s）+2Al（s）=Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7KJ/mol．
（2）请认真分析如图，然后回答问题：
①图中所示反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=（E2-E1）kJ•mol-1（用含E1、E2的代数式表示）．
②已知热化学方程式：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）；△H=-241.8kJ/mol．该反应的活化能为167.2kJ/mol，则其逆反应的活化能为409.0KJ/mol．
③对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率明显加快，你认为最可能的原因是使用了催化剂．
7．根据中学化学教材所附元素周期表及元素周期律判断，下列叙述正确的是（　　）
A．在过渡元素中寻找半导体材料
B．元素周期表中第一列元素都是碱金属元素
C．现行元素周期表是按照元素相对原子质量又小到大的顺序排列
D．M层电子为奇数的所有主族元素的族序数与该元素原子的M层电子数相等
4．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种元素．C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍．回答下列问题：

己知B、C是两种同周期、相邻主族的短周期非金属元素，其最高价氧化物的水化物均为强酸．根据如图转化关系（反应条件及部分产物己略去），回答下列问题：
（1）若X、Y、Z、M均为含B元素的化合物，且X和F的分子均为10电子微粒，则：
①F属于共价化合物（填“离子化合物”或“共价化合物”）．
②反应Ⅰ的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
③将1.92g铜粉与足量的M的溶液反应，则反应转移的电子数为0.06molmol．
（2）C元素可与A元素形成两种常见的化合物A2C和A2C2，则A的同位素原子的原子符号为31H或21H或11H（任写一种即可）．
5．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4LSO3含有NA个分子
B．标准状况下，22.4LCO2与CO的混合气体含NA个分子
C．lmolNa2O2与足量CO2反应转移的电子数为2NA
D．常温下NA个H2分子的质量约为2g，它所占的体积约为22.4L

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