（11分）

超細氧化鋁是一種重要的功能陶瓷原料。

（1）實驗室常以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3為原料，在一定條件下先反應生成沉淀NH4AlO(OH)HCO3該沉淀高溫分解即得超細Al2O3。NH4AlO(OH)HCO3熱分解的化學反應方程式                  。

（2）NH4Al(SO4)2·12H2O的相對分子質量為453。欲配制100mLPH為2、濃度約為0.1mol-1的NH4Al(SO4)2溶液,配制過程為

①用托盤天平稱量NH4Al(SO4)2·12H2O固體         g；

②將上述固體置于燒杯中             。

（3）在0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中，鋁各形態(tài)的濃度(以Al3＋計)的對數(shù)（lgc）隨溶液PH變化的關系見下圖

①用NaOH溶液調節(jié)（2）中溶液PH至7，該過程中發(fā)生反應的離子方程式有          。

②請在答題卡的框圖中，畫出0.01mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中鋁各形態(tài)的濃度的對數(shù)lgc隨溶液PH變化的關系圖，并進行必要的標注。

 

【答案】

（1）2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+3H2O↑+2CO2↑+2NH3↑

（2）①4.5g；②用量筒量取100mL水，攪拌溶解，用H2SO4調節(jié)溶液PH至2

（3）① H＋+OH－=H2O   NH4++ OH—= NH3·H2O    Al3++3OH—=Al(OH)3↓；

②

【解析】（1）根據(jù)NH4AlO(OH)HCO3組成聯(lián)系到碳酸氫銨鹽的分解可知：2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+3H2O+2CO2↑+2NH3↑；

（2）由物質的量濃度的定義公式可計算：

m(NH4Al(SO4)2·12H2O)=n·M(NH4Al(SO4)2·12H2O)=c·V·M(NH4Al(SO4)2·12H2O)

=0.1mol/L×100mL×10-3×453g/mol=4.53g，由于托盤天平的精確度為0.1g，故為4.5g；

（3）①由圖像可知，開始階段c(Al3+)沒變化；而后c(Al3+)降低，生成Al(OH)3沉淀；當pH>8，Al(OH)3沉淀開始溶解。調節(jié)pH至7，OH—先跟NH4+反應，然后與Al3+反應生成Al(OH)3沉淀。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江山市模擬）（背景材料）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(wěn)定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數(shù)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．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規(guī)模集成電路生產領域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
（問題探究）某化學研究性學習小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應不完全，氮化鋁產品中所含雜質除了碳以外還可能存在
氧化鋁
氧化鋁
．
問題2、為測定該產品中有關成分的含量，甲、乙兩同學設計了以下兩個實驗：
（1）甲同學：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②該樣品中的AlN的質量分數(shù)為
61.5%
61.5%
．
（2）乙同學：稱取10.00g樣品置于反應器中，通入2.016L（標準狀況）O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標準狀況，AlN不跟O2反應）．該樣品中含雜質碳
1.92
1.92
g．
問題3、丙同學受到甲、乙同學實驗的啟發(fā)，認為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，可用圖中I的一些裝置來進行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質量分數(shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）

（1）實驗有關操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為
③①②④
③①②④
．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是
關閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側導管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
關閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側導管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用
C
C
（填選項的標號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將
不變
不變
（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數(shù)為
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
（AlN的式量為41）．
（6）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是
碳
碳
，為了測定是否含有其它雜質，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)
碳的質量
碳的質量
．
問題4、丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數(shù)．你認為是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質量的測定
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質量的測定
．最簡單的改進方法為
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣
．
問題5、戊同學仔細思考了丁同學的裝置后，認為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴�
反應產生的氨氣不可能被完全吸收
反應產生的氨氣不可能被完全吸收
．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數(shù)．較合理的裝置為
Ⅲ
Ⅲ
（填代號）．你認為戊同學的裝置是否還有缺陷？
有
有
．若有，所測結果將偏高或偏低
偏低
偏低
，應作如何改進？
應再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行）
應再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行）
．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

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(wěn)定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數(shù)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．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規(guī)模集成電路生產領域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 數(shù)學公式2AlN+3CO
（問題探究）某化學研究性學習小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應不完全，氮化鋁產品中所含雜質除了碳以外還可能存在______．
問題2、為測定該產品中有關成分的含量，甲、乙兩同學設計了以下兩個實驗：
（1）甲同學：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為______．
②該樣品中的AlN的質量分數(shù)為______．
（2）乙同學：稱取10.00g樣品置于反應器中，通入2.016L（標準狀況）O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標準狀況，AlN不跟O2反應）．該樣品中含雜質碳______g．
問題3、丙同學受到甲、乙同學實驗的啟發(fā)，認為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，可用圖中I的一些裝置來進行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質量分數(shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）

（1）實驗有關操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為______．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是______．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用______（填選項的標號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將______（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數(shù)為______（AlN的式量為41）．
（6）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是______，為了測定是否含有其它雜質，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)______．
問題4、丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數(shù)．你認為是否可行？______（填入“可行”、“不可行”），原因是______．最簡單的改進方法為______．
問題5、戊同學仔細思考了丁同學的裝置后，認為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴莀_____．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數(shù)．較合理的裝置為______（填代號）．你認為戊同學的裝置是否還有缺陷？______．若有，所測結果將偏高或偏低______，應作如何改進？______．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學 來源：江山市模擬 題型：填空題

（背景材料）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(wěn)定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數(shù)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．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規(guī)模集成電路生產領域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
（問題探究）某化學研究性學習小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應不完全，氮化鋁產品中所含雜質除了碳以外還可能存在______．
問題2、為測定該產品中有關成分的含量，甲、乙兩同學設計了以下兩個實驗：
（1）甲同學：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為______．
②該樣品中的AlN的質量分數(shù)為______．
（2）乙同學：稱取10.00g樣品置于反應器中，通入2.016L（標準狀況）O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標準狀況，AlN不跟O2反應）．該樣品中含雜質碳______g．
問題3、丙同學受到甲、乙同學實驗的啟發(fā)，認為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，可用圖中I的一些裝置來進行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質量分數(shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）

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（1）實驗有關操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為______．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是______．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用______（填選項的標號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將______（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數(shù)為______（AlN的式量為41）．
（6）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是______，為了測定是否含有其它雜質，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)______．
問題4、丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數(shù)．你認為是否可行？______（填入“可行”、“不可行”），原因是______．最簡單的改進方法為______．
問題5、戊同學仔細思考了丁同學的裝置后，認為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏小．其原因是______．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數(shù)．較合理的裝置為______（填代號）．你認為戊同學的裝置是否還有缺陷？______．若有，所測結果將偏高或偏低______，應作如何改進？______．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學 來源：2011年浙江省衢州市江山市高考化學模擬試卷（解析版） 題型：填空題

（背景材料）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(wěn)定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數(shù)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．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規(guī)模集成電路生產領域．其制取原理為：
Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO
（問題探究）某化學研究性學習小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應不完全，氮化鋁產品中所含雜質除了碳以外還可能存在    ．
問題2、為測定該產品中有關成分的含量，甲、乙兩同學設計了以下兩個實驗：
（1）甲同學：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標準狀況）．
①上述反應的化學方程式為    ．
②該樣品中的AlN的質量分數(shù)為    ．
（2）乙同學：稱取10.00g樣品置于反應器中，通入2.016L（標準狀況）O2，在高溫下充分反應后測得氣體的密度為1.34g?L-1（已折成標準狀況，AlN不跟O2反應）．該樣品中含雜質碳    g．
問題3、丙同學受到甲、乙同學實驗的啟發(fā)，認為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質，可用圖中I的一些裝置來進行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質量分數(shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質的成分（實驗中導管體積忽略不計）

（1）實驗有關操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為    ．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是    ．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用    （填選項的標號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH3的體積將    （填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質量為wg，氨氣的體積為aL（標況下），則樣品中AlN的質量分數(shù)為    （AlN的式量為41）．
（6）實驗結束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質是    ，為了測定是否含有其它雜質，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)    ．
問題4、丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質量分數(shù)．你認為是否可行？    （填入“可行”、“不可行”），原因是    ．最簡單的改進方法為    ．
問題5、戊同學仔細思考了丁同學的裝置后，認為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏小．其原因是    ．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準確地確定樣品中AlN的質量分數(shù)．較合理的裝置為    （填代號）．你認為戊同學的裝置是否還有缺陷？    ．若有，所測結果將偏高或偏低    ，應作如何改進？    ．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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