题目内容

氧化铝陶瓷是一种极有前途的高温结构材料，它的熔点很高，可用作高级耐火材料，例如，氧化铝坩埚可在高温下熔化固体NaOH、Na2CO3等。仔细思考上述这段文字，你认为是否有不科学的地方？?

解析：误认为Al2O3熔点高，所以用它制成的坩埚可以熔化任何物质，忽略了Al2O3与被熔化物质间可能发生的化学反应。犯了顾此失彼的错误。熔化固体NaOH、Na2CO3可用铁坩埚或MgO坩埚，因为高温下：?

2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O(g)↑?

Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑?

顾此失彼是同学们解题中最为常见的一种思维误区。如有的同学写方程式，只注意产物而忽视了条件和配平等；在写有机反应方程式，只注意有机产物而忽略了HX和H2O等小分子产物。诸如此类，有的是因为紧张，有的是因为平时养成的坏习惯，还有的是因为知识结构的缺陷而造成的。不管是哪种原因造成的，我们都应该在平时的训练中养成良好的思维习惯，克服不应发生的错误，方能取得优异的成绩。?

答案：有，因为不能用氧化铝坩埚在高温下熔化固体NaOH和Na2CO3。?

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）．
氧化铝有二种变体，一种是a-Al2O3，另一种是g-Al2O3，g-Al2O3可用Al(OH)3在723K时加热制得，它不耐酸；a-Al2O3是天然刚玉的主要成分，硬度很高，且对酸有极强稳定性。a-Al2O3，可以用g-Al2O3于高温煅烧制得，已知氧化铝可由铝铵明矾加热制得，铝铵明矾[NH4Al(SO4)2×12H2O]受强热分解的产物为Al2O3、NH3、N2、SO3、SO2和H2O。

（1）写出铝铵明矾强热分解反应的化学方程式____________，在此反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。

（2）把上述反应中的Al2O3加入适量氧化铬在氢氧焰上强热熔融后，使其结晶可以制成人造红宝石，可用于作激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种Al2O3的变体？_____________，怎样用简便方法说明它确实是该种Al2O3的变体？________________。

（3）氧化铝陶瓷是一种重要的结构材料，工业上用它来制造坩埚、高温炉管，是利用它的__________特性；用它制造刚玉球磨机，是利用它的________特性。

 

氧化铝有二种变体，一种是a-Al2O3，另一种是g-Al2O3，g-Al2O3可用Al(OH)3在723K时加热制得，它不耐酸；a-Al2O3是天然刚玉的主要成分，硬度很高，且对酸有极强稳定性。a-Al2O3，可以用g-Al2O3于高温煅烧制得，已知氧化铝可由铝铵明矾加热制得，铝铵明矾[NH4Al(SO4)2×12H2O]受强热分解的产物为Al2O3、NH3、N2、SO3、SO2和H2O。

（1）写出铝铵明矾强热分解反应的化学方程式____________，在此反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。

（2）把上述反应中的Al2O3加入适量氧化铬在氢氧焰上强热熔融后，使其结晶可以制成人造红宝石，可用于作激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种Al2O3的变体？_____________，怎样用简便方法说明它确实是该种Al2O3的变体？________________。

（3）氧化铝陶瓷是一种重要的结构材料，工业上用它来制造坩埚、高温炉管，是利用它的__________特性；用它制造刚玉球磨机，是利用它的________特性。

 

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