Question

3．用所学的化学知识回答下列问题
（1）常见的绿色净水剂、消毒剂有：①高铁酸钾（K₂FeO₄）②聚合硫酸铁（[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m，简称聚铁）③二氧化氯（ClO₂），这3种物质中共含有4（填数字）种非金属元素，高铁酸钾与水反应生成一种红褐色的氢氧化物Fe（OH）₃（填化学式），该物质对水中的杂质有絮凝作用．ClO₂制备方法较多，我国科学家探索的新方法是：氯气（Cl₂）和固体亚氯酸钠（NaClO₂）反应生成一种常见的盐和ClO₂，反应方程式为Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
（2）氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等领域．工业上从铝土矿中获得物质X，从空气中获得氮气，再将物质X、N₂和碳在一定条件下反应制得AlN和CO．氮化铝陶瓷属于无机非金属材料（填“金属材料”或“无机非金属材料”）．物质X的化学式Al₂O₃，经估算，AlN中N元素质量分数小于（填“大于”或“小于”）NH₄NO₃中N元素质量分数．
（3）叠氮化钠（NaN₃）被广泛应用于汽车安全气囊．汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解为Na、N₂，反应方程式为2NaN₃=2Na+3N₂↑．汽车尾气中有毒的CO和NO_x经特殊的催化装置后，转化为两种无色无味无毒的常见气体是CO₂、N₂．

Answer 1

分析 （1）根据化学式的意义分析物质的组成元素，找出非金属元素；根据质量守恒定律分析物质，根据反应物、生成物写出反应的方程式；
（2）根据材料的分类判断氮化铝陶瓷的类别；根据质量守恒定律推断X的化学式，根据化学式的特点估算化合物中元素的质量分数；
（3）根据反应物、生成物写出反应的方程式，根据质量守恒定律推断气体．

解答 解：（1）由化学式的意义可知，在K₂FeO₄、（[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m、ClO₂三种物质中有O、H、S、Cl、四种非金属元素；由质量守恒定律可知，高铁酸钾与水反应生成一种红褐色的氢氧化物是 Fe（OH）₃；氯气（Cl₂）和固体亚氯酸钠（NaClO₂）反应生成一种常见的盐和ClO₂，由质量守恒定律可知，常见的盐是氯化钠，反应的方程式是：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl；
（2）由材料分类的知识可知，氮化铝陶瓷属于无机非金属材料；由于物质X、N₂和碳在一定条件下反应制得AlN和CO，由质量守恒定律可知，物质X的化学式是 Al₂O₃，在AlN中，每两个氮原子与两个铝原子结合；在NH₄NO₃中，每两个氮原子与三个氧原子和四个氢原子结合，经估算，AlN中N元素质量分数小于 NH₄NO₃中N元素质量分数；
（3）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN₃迅速分解为Na、N₂，反应方程式为：2NaN₃=2Na+3N₂↑；汽车尾气中有毒的CO和NO_x经特殊的催化装置后，转化为两种无色无味无毒的常见气体，由质量守恒定律及气体的性质可知：气体为 CO₂、N₂．
故答案为：（1）4，Fe（OH）₃，Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl；（2）无机非金属材料，Al₂O₃，小于；（3）2NaN₃=2Na+3N₂↑，CO₂、N₂

点评 本题将化学知识与生活紧密联系起来，体现了生活中处处有化学．解题时，认真审题，根据题意，将问题与有关的化学知识有机地联系起来，即可解答．