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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+3C2AlN+3CO。由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有碳和氧化铝杂质。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溶液反应生成Na[Al(OH)4],并放出氨气3.36L(标准状况下)。
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10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况下)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g?L-1(已折算成标准状况,AlN不跟O2反应),则该样品中含杂质碳________g。

(1)①AlN+NaOH+3H2ONa[Al(OH)4]+NH3↑  ②61.5%
(2)1.92
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(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
,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
(填代号).你认为戊同学的装置是否还有缺陷?
.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).

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科目:高中化学 来源: 题型:

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).

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科目:高中化学 来源: 题型:

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
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

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。

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科目:高中化学 来源: 题型:

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:

Al2O33C+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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