Question

超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO。由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：

(1)称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH波溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO₂，并放出氨气3.36L(标准状况)。

①上述反应的化学方程式为________。

②该样品中的AIN的质量分数为________。

(2)另取10.00样品置于反应器，通入2.016L(标准状况)O₂，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g•L^-1(已折算成标准状况，AlN不跟O₂反应)。该样品中含杂质炭________g。

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)①AlN+NaOH+H2O== NaAlO2+NH3↑； ②61.5％ (2)1.92

提示：

(1)设10g样品中含AlN的质量为x，则由 AlN+NaOH+H2O== NaAlO2+NH3↑ 41g   　　　　　　  　　22.4L x　　　　   　　　　   3.36L x==6.15g 样品中AIN的质量分数为×100％=61.5％ (2)通入氧气的物质的量为：n(O2)= =0.09mol，所得气体的平均相对分子质量为：1.34g•L-1×22.4L•mol-1=30.00g•mol-1<32g•mol-1，故所得气体必为CO和CO2的混合物，设CO、CO2的物质的量分别为x、y，则根据氧原子守恒有 x＋2y=0.09×2mol　　　　 ① 又根据平均摩尔质量的概念有 =30g•mol-1　　   ② 解①②得：x=0.14mol，y=0.02 mol，10g该样品中含杂质碳的质量为 12g•mol-1×(0.14mol+0.02mol)=1.92g