Question

氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛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氧化物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CO₂，请回答：
（1）通常情况下，空气中氮气的体积分数为______，将经过除尘净化，除去二氧化碳和水蒸气的空气液化，通过控制温度将______（填“氧气”或“氮气”）从液态空气中蒸发出来．
（2）物质x的化学式______，制AlN的化学反应方程式______．
（3）铝元素摄入过多对人体有害，请给大家提一条减少铝元素摄入的合理化建议______．

Answer 1

（1）通常情况下，空气中氮气的体积分数约为78%；因为氮气的密度比氧气小，是一种难于液化的气体，故氮气从液态空气中先蒸发出来；
（2）根据质量守恒定律和化学方程式可知，X的化学式中含有Al的个数为：2，含有N的个数为：2-2=0，含有C的个数为：3-3=0，含有O的个数为：3；故X的化学式为Al₂O₃；制AlN的化学方程式为：2Al₂O₃+2N₂+3C4AlN+3CO₂
（4）铝对人体的脑、心、肝、肾的功能和免疫功能都有损害，给大家提一条减少生活中铝元素摄入的合理化建议：少用铝制餐具或少吃用铝制易拉罐装的饮料．
故答案为：（1）78%，氮气；
（2）Al₂O₃，Al₂O₃+N₂+3C═2AlN+3CO；
（3）少用铝制餐具或少吃用铝制易拉罐装的饮料．
分析：（1）氮气在标准情况下的气体密度是1.25g/L，在水里溶解度很小，在常温常压下，1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气．它是一种难于液化的气体．氧气比空气重，在标准状况（0℃和大气压强101325帕）下密度为1.429克/升，能溶于水，但溶解度很小；
（2）根据质量守恒定律可知，在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．根据化学方程式和质量守恒定律就可计算出生成物各元素的原子个数与反应物各元素的原子个数之差，就是X化学式中含有的元素的原子个数．由此写出化学方程式；
（3）许多科学家经过研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系．同时还发现，铝对人体的脑、心、肝、肾的功能和免疫功能都有损害．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．