Question

18．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+C→AlN+CO（反应式未配平），由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质．为测定该产品中有关成分的含量，进行以下两个实验：
（1）称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，并放出氨气2.55g．
①、写出配平后的制取氮化铝的反应方程式：Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②、写出氮化铝和NaOH浓溶液反应的方程式：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③、该样品中氮化铝的质量分数为：61.5%；
（2）另取10.00g样品置于反应器中，通入2.88g氧气，在高温下充分反应后测得气体的质量是4.8g（氮化铝与氧气不反应）．则样品中含杂质炭1.08g．

Answer 1

分析 （1）①根据化学反应前后原子个数不变进行分析；
②根据氮化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氨气进行分析；
③根据化学方程式和题中的数据继续计算；
（2）根据碳和氧气点燃会生成二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）①化学反应前后原子个数不变，所以化学方程式为：Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②氮化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氨气，化学方程式为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③设参加反应的氮化铝是x
AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑
41                   17
 x                 2.55g
$\frac{41}{x}$=$\frac{17}{2.55g}$
x=6.15g
所以样品中氮化铝的质量分数为：$\frac{6.15g}{10g}$×100%=61.5%；
（2）设参加反应的碳的质量为y
C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂
12 32
y  2.88g
$\frac{12}{y}$=$\frac{32}{2.88g}$
y=1.08g
故答案为：（1）①Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③61.5%；
（2）1.08．

点评 在解此类题时，首先分析应用的原理，然后找出反应物、生成物，最后结合方程式的书写规则书写方程式．