Question

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．制取原理為：Al₂O₃+3C+N₂

高溫

2AlN+3CO
（1）氮化鋁的晶體類型為

 

．
（2）制取氮化鋁要用較為純凈的N₂，N₂的電子式為

 

．實驗室中制備少量氮氣的基本原理是：NH₄Cl+NaNO₂═NaCl+2H₂O+N₂↑．為了得到較純凈的N₂，最好的收集方法是

 

．
（3）氮化鋁抗酸能力極強，但抗堿蝕能力差，它能與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO₂和能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，其化學反應方程式為：

 

（4）工業上制得的AlN中含有Al₂O₃、C雜質，取含雜質的粗氮化鋁10.00g于某容器，加入足量濃硫酸，加熱，收集到672mL氣體（已折算成標準狀況）．則該粗氮化鋁中碳的質量分數為

 

．

Answer 1

考點：晶體的類型與物質熔點、硬度、導電性等的關系,氣體的收集

專題：信息給予題

分析：（1）原子晶體的熔沸點較高、硬度大；
（2）N₂的電子式為，氮氣的密度和空氣相近，不能用排空氣法，難溶于水，可以用排水法；
（3）能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣，根據原子守恒判斷；
（4）C+2H₂SO4（濃濃）

△   .

CO₂+2SO₂+2H₂O，生成的氣體中二氧化碳占

1

3

．

解答： 解：（1）氮化硅硬度高、化學穩定性高，是理想的坩堝材料，則氮化硅為原子晶體；
故答案為：原子晶體；
（2）N₂的電子式為，氮氣的密度和空氣相近，不能用排空氣法，難溶于水，可以用排水法；
故答案為：；排水法收集；
（3）能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣，根據原子守恒判斷，化學反應方程式為：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
故答案為：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
（4）C+2H₂SO4（濃濃）

△   .

CO₂+2SO₂+2H₂O，生成的氣體中二氧化碳占

1

3

，故二氧化碳的物質的量為0.01mol，即碳的質量為0.12g，所以該粗氮化鋁中碳的質量分數為

0.12g

10g

×100%=1.2%．
故答案為：1.2%．

點評：本題考查學生對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力，學習中全面把握基礎知識，難度一般．