Question

18．超細氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域．其制取原理為：Al₂O₃+N₂+C→AlN+CO（反應(yīng)式未配平），由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)．為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進行以下兩個實驗：
（1）稱取10.00g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣2.55g．
①、寫出配平后的制取氮化鋁的反應(yīng)方程式：Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②、寫出氮化鋁和NaOH濃溶液反應(yīng)的方程式：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③、該樣品中氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)為：61.5%；
（2）另取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.88g氧氣，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的質(zhì)量是4.8g（氮化鋁與氧氣不反應(yīng)）．則樣品中含雜質(zhì)炭1.08g．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)化學反應(yīng)前后原子個數(shù)不變進行分析；
②根據(jù)氮化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氨氣進行分析；
③根據(jù)化學方程式和題中的數(shù)據(jù)繼續(xù)計算；
（2）根據(jù)碳和氧氣點燃會生成二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）①化學反應(yīng)前后原子個數(shù)不變，所以化學方程式為：Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②氮化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氨氣，化學方程式為：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③設(shè)參加反應(yīng)的氮化鋁是x
AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑
41                   17
 x                 2.55g
$\frac{41}{x}$=$\frac{17}{2.55g}$
x=6.15g
所以樣品中氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{6.15g}{10g}$×100%=61.5%；
（2）設(shè)參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量為y
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12 32
y  2.88g
$\frac{12}{y}$=$\frac{32}{2.88g}$
y=1.08g
故答案為：（1）①Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO；
②AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
③61.5%；
（2）1.08．

點評 在解此類題時，首先分析應(yīng)用的原理，然后找出反應(yīng)物、生成物，最后結(jié)合方程式的書寫規(guī)則書寫方程式．