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超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。其制取原理為：Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)。為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個實(shí)驗(yàn)：

(1)稱取10.00g樣品，將其加入過量的NaOH波溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

②該樣品中的AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

(2)另取10.00樣品置于反應(yīng)器，通入2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g•L-1(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng))。該樣品中含雜質(zhì)炭________g。

 

答案：
解析：

(1)①AlN+NaOH+H2O== NaAlO2+NH3↑； ②61.5％

(2)1.92

 


提示：

(1)設(shè)10g樣品中含AlN的質(zhì)量為x，則由

AlN+NaOH+H2O== NaAlO2+NH3↑

41g                     22.4L

x                      3.36L

x==6.15g

樣品中AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100％=61.5％

(2)通入氧氣的物質(zhì)的量為：n()= =0.09mol，所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為：1.34g•L-1×22.4L•mol-1=30.00g•mol-1<32g•mol-1，故所得氣體必為CO和CO2的混合物，設(shè)CO、CO2的物質(zhì)的量分別為x、y，則根據(jù)氧原子守恒有

x＋2y=0.09×2mol         ①

又根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的概念有

=30g•mol-1       ②

解①②得：x=0.14mol，y=0.02 mol，10g該樣品中含雜質(zhì)碳的質(zhì)量為

12g•mol-1×(0.14mol+0.02mol)=1.92g

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江山市模擬）（背景材料）氮化鋁（AlN）陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無機(jī)非金屬材料，最高可穩(wěn)定到2200℃．導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
（問題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在
氧化鋁
氧化鋁
．
問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個實(shí)驗(yàn)：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
61.5%
61.5%
．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O2，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳
1.92
1.92
g．
問題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）

（1）實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗(yàn)裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序?yàn)?!--BA-->
③①②④
③①②④
．
（2）本試驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是
關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用
C
C
（填選項(xiàng)的標(biāo)號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實(shí)驗(yàn)測得NH3的體積將
不變
不變
（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實(shí)驗(yàn)中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
（AlN的式量為41）．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是
碳
碳
，為了測定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)
碳的質(zhì)量
碳的質(zhì)量
．
問題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質(zhì)量的測定
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質(zhì)量的測定
．最簡單的改進(jìn)方法為
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣
．
問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴�
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為
Ⅲ
Ⅲ
（填代號）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？
有
有
．若有，所測結(jié)果將偏高或偏低
偏低
偏低
，應(yīng)作如何改進(jìn)？
應(yīng)再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行）
應(yīng)再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行）
．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

鐵、銅、鋁及其化合物應(yīng)用廣泛，是人們生活中常用的材料．
（1）在電子工業(yè)中，制印刷電路時，常用氯化鐵溶液作為銅的“腐蝕液”，該過程發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2．該反應(yīng)中銅作
還原
還原
劑．
（2）日常用的鋁制品比鐵制品更耐腐蝕的原因是
鋁制品表面有一層致密的氧化膜
鋁制品表面有一層致密的氧化膜
．
（3）氫氧化鋁是醫(yī)用的胃酸中和劑的一種．試用離子方程式表示其作用機(jī)理：
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
．
（4）超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域，其制取原理為：Al2O3+N2+3C
 高溫 
.
 
2AlN+3CO．該反應(yīng)中每生成2mol AlN，N2得到
6
6
mol電子．
（5）合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3．當(dāng)催化劑中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1：2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.72
0.72
（用小數(shù)表示，保留2位小數(shù)）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

黏土是很多硅酸鹽產(chǎn)品的原料之一，創(chuàng)造歷史、享譽(yù)全球的景德鎮(zhèn)陶瓷就是利用了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)黏土資源．請回答下列問題：
（1）黏土主要有效成分的化學(xué)式為Al2Si2Ox（OH）4，其中x的值是
 
，若以氧化物形式表示，應(yīng)寫為
 
．
（2）超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域．其制取原理為：Al2O3+N2+3C
高溫
2AlN+3CO由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)．為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個實(shí)驗(yàn)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
；
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。其制取原理為：Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)。為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個實(shí)驗(yàn)：?

（1）稱取10.00 g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。?

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________；?

②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。?

（2）另取10.00 g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O2，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34 g·L-1（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng)）。該樣品中含雜質(zhì)炭____________g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。其制取原理為：

Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO

由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)，為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個實(shí)驗(yàn)：

（1）稱取10.00 g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中，裝置見下圖甲，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。

③在裝置B中所選擇的試劑是________________（填序號）。

a.H2O  b.濃H2SO4  c.CCl4  d.飽和食鹽水

④上述實(shí)驗(yàn)方案，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大。有人建議改用下列乙、丙兩個裝置中的一種（在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行），只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。較合理的裝置是___________（填代號）。

（2）另取10.00 g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34 g·L－１（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng)）。該樣品中含雜質(zhì)炭__________g。

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