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超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產等領域。其制取原理為：

Al2O3+N2+3C2AlN+3CO↑

由于反應不完全，氮化鋁產品中往往含有碳和氧化鋁雜質。為測定該產品中有關成分的含量，進行了以下兩個實驗：

(1)稱取20.00 g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣6.72 L(標準狀況)。

①上述反應的化學方程式為_______________________________________________；

②該產品中AlN的質量分數為_______________________________。

(2)另取10.00 g樣品置于反應器中，通入2.016 L(標準狀況)O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34 g·L-1(已折算成標準狀況，AlN不跟O2反應)。該產品中含雜質碳__________g。(此問需寫出計算過程)

(1)①AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑

②61.5%

(2)m(C)=1.92 g  計算過程見解析。

解析:(2)O2+2C2CO  O2+CCO2

(氣體)=1.34 g·L-1×22.4 L·mol-1=30.0 g·mol-1

28＜30.0＜44

即Mr(CO)＜(氣體)＜Mr(CO2)

故反應后得到的氣體是CO和CO2的混合氣體。

設混合氣體中CO2的物質的量為x，CO的物質的量為y。

解得：x=0.02 mol  y=0.14 mol

所以：m(C)=12 g·mol-1×(0.02 mol+0.14 mol)=1.92 g


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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非金屬材料，最高可穩定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強，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．超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產領域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
（問題探究）某化學研究性學習小組成員根據氮化鋁的制取原理，進行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應不完全，氮化鋁產品中所含雜質除了碳以外還可能存在
氧化鋁
氧化鋁
．
問題2、為測定該產品中有關成分的含量，甲、乙兩同學設計了以下兩個實驗：
（1）甲同學：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生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②該樣品中的AlN的質量分數為
61.5%
61.5%
．
（2）乙同學：稱取10.00g樣品置于反應器中，通入2.016L（標準狀況）O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標準狀況，AlN不跟O2反應）．該樣品中含雜質碳
1.92
1.92
g．
問題3、丙同學受到甲、乙同學實驗的啟發，認為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，可用圖中I的一些裝置來進行檢驗，根據AlN與NaOH溶液反應所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質量分數，并根據實驗現象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）

（1）實驗有關操作為：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檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為
③①②④
③①②④
．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是
關閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側導管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
關閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側導管水柱上升，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
（填選項的標號）．
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），實驗測得NH3的體積將
不變
不變
（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數為
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
（AlN的式量為41）．
（6）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是
碳
碳
，為了測定是否含有其它雜質，則還需要哪些簡單數據
碳的質量
碳的質量
．
問題4、丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數．你認為是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3極易被吸收，發生倒吸現象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質量的測定
II中NH3極易被吸收，發生倒吸現象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質量的測定
．最簡單的改進方法為
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導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，燒杯導管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣
．
問題5、戊同學仔細思考了丁同學的裝置后，認為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴�
反應產生的氨氣不可能被完全吸收
反應產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，只需進行簡單而又必要的數據測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數．較合理的裝置為
Ⅲ
Ⅲ
（填代號）．你認為戊同學的裝置是否還有缺陷？
有
有
．若有，所測結果將偏高或偏低
偏低
偏低
，應作如何改進？
應再接一個與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 來源： 題型：

鐵、銅、鋁及其化合物應用廣泛，是人們生活中常用的材料．
（1）在電子工業中，制印刷電路時，常用氯化鐵溶液作為銅的“腐蝕液”，該過程發生的反應為：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2．該反應中銅作
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）氫氧化鋁是醫用的胃酸中和劑的一種．試用離子方程式表示其作用機理：
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
．
（4）超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產等領域，其制取原理為：Al2O3+N2+3C
 高溫 
.
 
2AlN+3CO．該反應中每生成2mol AlN，N2得到
6
6
mol電子．
（5）合成氨工業生產中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3．當催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1：2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物混合物中鐵的質量分數為
0.72
0.72
（用小數表示，保留2位小數）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

黏土是很多硅酸鹽產品的原料之一，創造歷史、享譽全球的景德鎮陶瓷就是利用了當地的優質黏土資源．請回答下列問題：
（1）黏土主要有效成分的化學式為Al2Si2Ox（OH）4，其中x的值是
 
，若以氧化物形式表示，應寫為
 
．
（2）超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產等領域．其制取原理為：Al2O3+N2+3C
高溫
2AlN+3CO由于反應不完全，氮化鋁產品中往往含有炭和氧化鋁雜質．為測定該產品中有關成分的含量，進行了以下兩個實驗：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溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為
 
；
②該樣品中的AlN的質量分數為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產等領域。其制取原理為：Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO。由于反應不完全，氮化鋁產品中往往含有炭和氧化鋁雜質。為測定該產品中有關成分的含量，進行了以下兩個實驗：?

（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溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36 L（標準狀況）。?

①上述反應的化學方程式為_____________；?

②該樣品中的AlN的質量分數為___________。?

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

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科目：高中化學 來源： 題型：

超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產領域。其制取原理為：

Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO

由于反應不完全，氮化鋁產品中往往含有炭和氧化鋁雜質，為測定該產品中有關成分的含量，進行了以下兩個實驗：

（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生成NaAlO2，并放出氨氣3.36 L（標準狀況）。

①上述反應的化學方程式為___________________________________。

②該樣品中的AlN的質量分數為_______________。

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上述實驗方案，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大。有人建議改用下列乙、丙兩個裝置中的一種（在通風櫥內進行），只需進行簡單而又必要的數據測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數。較合理的裝置是___________（填代號）。

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

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