氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域.在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO
(1)試?yán)秒p橋法分析該氧化還原反應(yīng),并標(biāo)出氧化劑、還原劑、電子得失及數(shù)量以及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物.
Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO______
(2)氮化鋁在一定條件下還能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2(偏鋁酸鈉)和NH3.現(xiàn)有a g氮化鋁固體與足量NaOH溶液充分反應(yīng),生成的氨氣全部溶于b g水中,設(shè)該氨水的密度為d,則該氨水的物質(zhì)的量濃度為______mol/L(用a、b、d列式表示即可)
解:(1)Al
2O
3+N
2+3C=2AlN+3CO中N元素的化合價(jià)由0降低為-3價(jià),C元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià),則氮?dú)鉃檠趸瘎、C為還原劑,N得到2×3e
-,C失去3×2e
-,轉(zhuǎn)移6e
-,氧化劑被還原,則還原產(chǎn)物為AlN,還原劑被氧化,則氧化產(chǎn)物為CO,所以
,
故答案為:
;
(2)由N原子守恒可知,a g氮化鋁固體的物質(zhì)的量為
=
mol,則n(NH
3)=
mol,溶液的質(zhì)量為
×17g+bg,
由V=
可知,溶液的體積為
L,
則c=
=
mol/L,故答案為:
.
分析:(1)Al
2O
3+N
2+3C=2AlN+3CO中N元素的化合價(jià)由0降低為-3價(jià),C元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià),以此來解答;
(2)由N原子守恒可知,a g氮化鋁固體的物質(zhì)的量為
=
mol,則n(NH
3)=
mol,溶液的質(zhì)量為
×17g+bg,由V=
及c=
計(jì)算.
點(diǎn)評(píng):本題考查氧化還原反應(yīng)及其計(jì)算,明確反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化及計(jì)算中原子守恒等是解答本題的關(guān)鍵,注意基本概念和基本公式的應(yīng)用,題目難度不大.