Question

氧化铝(Al₂O₃) 和氮化硅（Si₃N₄）是优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。

（1）Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。

（2）下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 （填序号）。

a．测定镁和铝的导电性强弱

b．测定等物质的量浓度的Al₂(SO₄)₃和MgSO₄溶液的pH

c．向0.1 mol/LAlCl₃和0.1 mol/L MgCl₂中加过量NaOH溶液

（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。

已知：4Al (s)+3O₂(g) =2Al₂O₃(s) ΔH₁ = -3352 kJ/mol

Mn(s)+ O₂(g) =MnO₂ (s) ΔH₂ = -521 kJ/mol

Al与MnO₂反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。

（4）氮化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，其反应方程式为 。

（5）工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：

3SiCl₄(g) + 2N₂(g) + 6H₂(g) Si₃N₄(s) + 12HCl(g) △H＜0

某温度和压强条件下，分别将0.3mol SiCl₄(g)、0.2mol N₂(g)、0.6mol H₂(g)充入2L密闭容器内，进行上述反应，5min达到平衡状态，所得Si₃N₄(s)的质量是5.60g。

①H₂的平均反应速率是 mol／(L·min)。

②若按n(SiCl₄) : n(N₂) : n(H₂) = 3 : 2 : 6的投料配比，向上述容器不断扩大加料，SiCl₄(g)的转化率应 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（6）298K时，K_sp[Ce(OH)₄]＝1×10^—29。Ce(OH)₄的溶度积表达式为K_sp＝ 。

为了使溶液中Ce^4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce⁴⁺)小于1×10^－5mol·L^－1，需调节pH为______以上。

Answer 1

（1）2Al +2OH^－+6H₂O = 2 [Al(OH)₄]^－ + 3H₂↑   （2分）

（2）c   （2分）                                                                        

（3）4Al (s)+ 3MnO₂ (s) ＝ 3Mn(s) +2Al₂O₃(s)    ΔH＝–1789 kJ/mol（3分）

（4）Si₃N₄ +16HF = 3SiF₄ + 4NH₄F    （2分）

（5）①0.024  （3分）      ②减小  （2分）     

（6）c(Ce⁴⁺)•[c(OH^－)]⁴   （2分） ；  8  （2分）