Question

【题目】铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。

（1）铝元素位于周期表中第________周期________族。硼、镓与铝位于同一主族，现有下列三种物质：①NaAlO2、②NaBO2、③NaGaO2，浓度相同的这三种物质的溶液pH由大到小的顺序为________(用序号表示)。

（2）将20.0 mL 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液混合，所得溶液中Al3＋、NH、SO、OH－、H＋的浓度由大到小的顺序为________________________。

（3）氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料，可用作热交换器材料。某AlN样品中仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，甲组同学设计了如下流程：

已知：AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑。

①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和________。

②实验过程中，称得样品的质量为4.2 g，最后得到的固体为5.1 g，则样品中AlN的质量分数为________。(不考虑整个过程中的损耗)

Answer 1

【答案】三 ⅢA ③>①>② c(SO42)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH) 玻璃棒 97.62%

【解析】

（1）对于主族元素，周期数=电子层数，族序数=最外层电子数．据此判断该元素在周期表中位置；根据同主族元素原子序数越大，金属性越强，其对应的盐碱性越强；

（2）将20.0mL 0.1mol/L Ba（OH）2溶液和20.0mL 0.1mol/L NH4A1（SO4）2溶液混合，即两者等物质的量混合，生成2mmol的硫酸钡和mmol的氢氧化铝，所以溶液中含有2mmol的硫酸根离子，2mmol的铵根离子和mmol的铝离子，弱离子铵根离子和铝离子的水解溶液呈酸性；

（3）①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；

②煅烧得氧化铝，根据铝守恒分析得：2A1N～A12O3，由关系式求氮化铝的质量，然后代入质量分数进行计算。

(1)原子序数为13的元素，质子数为13，核外电子数为13，有3个电子层，最外层有3个电子，位于周期表中第三周期第ⅢA族；同主族元素原子序数越大，金属性越强，其对应的盐溶液碱性越强，镓、硼与铝位于同一主族，金属性：镓>铝>硼，故碱性：③>①>②，

故答案为：三；ⅢA；③>①>②；

(2)将20.0mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液和20.0mL 0.1mol/LNH4A1(SO4)2溶液混合，即两者等物质的量混合，所以2mmol的硫酸钡和mmol的氢氧化铝，所以溶液中含有2mmol的硫酸根离子，2mmol的铵根离子和mmol的铝离子，弱离子铵根离子和铝离子的水解溶液呈酸性，所以离子浓度的大小为：c(SO42)>c(NH4+ )>c(Al3+)>c(H+)>c(OH)；

故答案为：c(SO42)>c(NH4 +)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH)；

(3)①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；

故答案为：玻璃棒；

②煅烧得氧化铝，根据铝守恒分析得：2A1NA12O3，

2×(27+14) 102

m(A1N) 5.1g

所以=，解之得：m(A1N)=4.1g，则样品中A1N的质量分数为 ×100%=97.62%；

故答案为：97.62%。