Question

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．制取原理为：Al₂O₃+3C+N₂

高温

2AlN+3CO
（1）氮化铝的晶体类型为

 

．
（2）制取氮化铝要用较为纯净的N₂，N₂的电子式为

 

．实验室中制备少量氮气的基本原理是：NH₄Cl+NaNO₂═NaCl+2H₂O+N₂↑．为了得到较纯净的N₂，最好的收集方法是

 

．
（3）氮化铝抗酸能力极强，但抗碱蚀能力差，它能与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO₂和能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，其化学反应方程式为：

 

（4）工业上制得的AlN中含有Al₂O₃、C杂质，取含杂质的粗氮化铝10.00g于某容器，加入足量浓硫酸，加热，收集到672mL气体（已折算成标准状况）．则该粗氮化铝中碳的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,气体的收集

专题：信息给予题

分析：（1）原子晶体的熔沸点较高、硬度大；
（2）N₂的电子式为，氮气的密度和空气相近，不能用排空气法，难溶于水，可以用排水法；
（3）能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，根据原子守恒判断；
（4）C+2H₂SO4（浓浓）

△   .

CO₂+2SO₂+2H₂O，生成的气体中二氧化碳占

1

3

．

解答： 解：（1）氮化硅硬度高、化学稳定性高，是理想的坩埚材料，则氮化硅为原子晶体；
故答案为：原子晶体；
（2）N₂的电子式为，氮气的密度和空气相近，不能用排空气法，难溶于水，可以用排水法；
故答案为：；排水法收集；
（3）能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，根据原子守恒判断，化学反应方程式为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
故答案为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
（4）C+2H₂SO4（浓浓）

△   .

CO₂+2SO₂+2H₂O，生成的气体中二氧化碳占

1

3

，故二氧化碳的物质的量为0.01mol，即碳的质量为0.12g，所以该粗氮化铝中碳的质量分数为

0.12g

10g

×100%=1.2%．
故答案为：1.2%．

点评：本题考查学生对所学知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，学习中全面把握基础知识，难度一般．