Question

（2003·上海）超細(xì)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+3C2AlN+3CO。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(cè)定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

（1）稱取10.00g樣品，將其加入過(guò)量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

（2）另取10.00g樣品置于反應(yīng)器，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O₂，在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g×L^-1（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O₂反應(yīng)）。該樣品中含雜質(zhì)炭_________g。

 

Answer 1

答案：
解析：

精析  （1）設(shè)10g樣品中含AlN的質(zhì)量為x則由 AlN+NaOH+H2O══NaAlO2+NH3↑ 41g                       22.4L x                         3.36L x= 樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： （2）通入氧氣的物質(zhì)的量為：n(O)=，所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為：1.34g×L-1´22.4L×mol-1=30.00g×mol-1<32g×mol-1，故所得氣體必為CO和CO2的混合物，設(shè)CO、CO2的物質(zhì)的量分別為x、y，則根據(jù)氧原子守恒有 x+2y=0.09´2mol                             ① 又根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的概念有     ② 解①②得：x=0.14mol，y=0.02mol，10g該樣品中含雜質(zhì)碳的質(zhì)量為： 12g×mol-1´(0.14mol+0.02mol)=1.92g 答案  （1）①AlN+NaOH+H2O══NaAlO2+NH3↑ ②61.5%（2）1.92