题目内容

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，进行了以下两个实验：

(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跟NaOH反应生成并放出氨气3.36L(标准状况)．

①上述反应的化学方程式为_____________________．

②该样品中AlN的质量分数为______________．

(2)另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016gL(标准状况)，在高温下充分反应后测得气体的密度为(已折算成标准状况，AlN不跟反应)．该样品中含杂质炭_________g．

答案：略
解析：

(1)①

②61.5％

(2)1.92

(1)由氮守则恒：n(AlN)=n()=1.15mol，m(AlN)=6.15G

(2)反应前：，炭跟氧气反应后，所得所体的摩尔质量为，进一步可求出CO和物质的量之比为7∶1，设CO、为7x，x，则，得x=0.02mol，n(C)=0.16mol，m(C)=1.92g．


练习册系列答案
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（2011?江山市模拟）（背景材料）氮化铝（AlN）陶瓷是一种类金刚石氮化物的新型无机非金属材料，最高可稳定到2200℃．导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料．抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料．氮化铝还是电绝缘体，介电性能良好，用作电器元件也很有希望．超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域．其制取原理为：
Al2O3+3C+N2 
高温
2AlN+3CO
（问题探究）某化学研究性学习小组成员根据氮化铝的制取原理，进行了如下探究．
问题1、在制取氮化铝时由于反应不完全，氮化铝产品中所含杂质除了碳以外还可能存在
氧化铝
氧化铝
．
问题2、为测定该产品中有关成分的含量，甲、乙两同学设计了以下两个实验：
（1）甲同学：称取10.00g样品，将其加入过量的氢氧化钠溶液中共热并蒸干，AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）．
①上述反应的化学方程式为
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②该样品中的AlN的质量分数为
61.5%
61.5%
．
（2）乙同学：称取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g?L-1（已折成标准状况，AlN不跟O2反应）．该样品中含杂质碳
1.92
1.92
g．
问题3、丙同学受到甲、乙同学实验的启发，认为测定某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质，可用图中I的一些装置来进行检验，根据AlN与NaOH溶液反应所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分（实验中导管体积忽略不计）

（1）实验有关操作为：①往锥形瓶中放入适量的AlN样品：②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的浓NaOH；③检验装置的气密性；④测定收集到水的体积．
正确的操作顺序为
③①②④
③①②④
．
（2）本试验中检查装置气密性的方法是
关闭分液漏斗活塞，微热锥形瓶，广口瓶中右侧导管水柱上升，恒温时水柱并不回落
关闭分液漏斗活塞，微热锥形瓶，广口瓶中右侧导管水柱上升，恒温时水柱并不回落
．
（3）广口瓶中的试剂X可最好选用
C
C
（填选项的标号）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）广口瓶的液体没有装满（上方留有少量空间），实验测得NH3的体积将
不变
不变
（填偏大、偏小或不变）．
（5）若实验中测得样品的质量为wg，氨气的体积为aL（标况下），则样品中AlN的质量分数为
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
（AlN的式量为41）．
（6）实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，则样品中含有的杂质是
碳
碳
，为了测定是否含有其它杂质，则还需要哪些简单数据
碳的质量
碳的质量
．
问题4、丁同学认为，丙同学的实验方法，可能因气体体积测量不准，导致误差较大．建议改用图9中的Ⅱ装置进行同样实验，通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数．你认为是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3极易被吸收，发生倒吸现象，同时氨气中含有水蒸气，影响氨气质量的测定
II中NH3极易被吸收，发生倒吸现象，同时氨气中含有水蒸气，影响氨气质量的测定
．最简单的改进方法为
在装置之间添加盛有碱石灰的干燥管，烧杯导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气
在装置之间添加盛有碱石灰的干燥管，烧杯导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气
．
问题5、戊同学仔细思考了丁同学的装置后，认为此装置所测测得的样品中AlN含量偏小．其原因是
反应产生的氨气不可能被完全吸收
反应产生的氨气不可能被完全吸收
．若忽略此原因的话，只要用图9中的III或IV两个装置中的一种，只需进行简单而又必要的数据测定，可比较准确地确定样品中AlN的质量分数．较合理的装置为
Ⅲ
Ⅲ
（填代号）．你认为戊同学的装置是否还有缺陷？
有
有
．若有，所测结果将偏高或偏低
偏低
偏低
，应作如何改进？
应再接一个与IV装置中完全相同的干燥管（或再接一个装有碱石灰的干燥管也行）
应再接一个与IV装置中完全相同的干燥管（或再接一个装有碱石灰的干燥管也行）
．（若无缺陷后两此格可不填）．
铁、铜、铝及其化合物应用广泛，是人们生活中常用的材料．
（1）在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2．该反应中铜作
还原
还原
剂．
（2）日常用的铝制品比铁制品更耐腐蚀的原因是
铝制品表面有一层致密的氧化膜
铝制品表面有一层致密的氧化膜
．
（3）氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种．试用离子方程式表示其作用机理：
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
．
（4）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
 高温 
.
 
2AlN+3CO．该反应中每生成2mol AlN，N2得到
6
6
mol电子．
（5）合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3．当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为
0.72
0.72
（用小数表示，保留2位小数）．
黏土是很多硅酸盐产品的原料之一，创造历史、享誉全球的景德镇陶瓷就是利用了当地的优质黏土资源．请回答下列问题：
（1）黏土主要有效成分的化学式为Al2Si2Ox（OH）4，其中x的值是
 
，若以氧化物形式表示，应写为
 
．
（2）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
高温
2AlN+3CO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，进行了以下两个实验：称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）．
①上述反应的化学方程式为
 
；
②该样品中的AlN的质量分数为
 
．
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 2AlN+3CO。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，进行了以下两个实验：?

（1）称取10.00 g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36 L（标准状况）。?

①上述反应的化学方程式为_____________；?

②该样品中的AlN的质量分数为___________。?

（2）另取10.00 g样品置于反应器中，通入2.016 L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L-1（已折算成标准状况，AlN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭____________g。
超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域。其制取原理为：

Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO

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，进行了以下两个实验：

（1）称取10.00 g样品，将其加入过量的氢氧化钠溶液中，装置见下图甲，AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36 L（标准状况）。

①上述反应的化学方程式为___________________________________。

②该样品中的AlN的质量分数为_______________。

③在装置B中所选择的试剂是________________（填序号）。

a.H2O  b.浓H2SO4  c.CCl4  d.饱和食盐水

④上述实验方案，可能因气体体积测量不准，导致误差较大。有人建议改用下列乙、丙两个装置中的一种（在通风橱内进行），只需进行简单而又必要的数据测定，可比较准确地确定样品中AlN的质量分数。较合理的装置是___________（填代号）。

（2）另取10.00 g样品置于反应器中，通入2.016 L(标准状况)O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L－１（已折成标准状况，AlN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭__________g。

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