Question

氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域．在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO
（1）试利用双桥法分析该氧化还原反应，并标出氧化剂、还原剂、电子得失及数量以及氧化产物、还原产物．
Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO

（2）氮化铝在一定条件下还能与NaOH溶液发生反应生成NaAlO₂（偏铝酸钠）和NH₃．现有a g氮化铝固体与足量NaOH溶液充分反应，生成的氨气全部溶于b g水中，设该氨水的密度为d，则该氨水的物质的量浓度为

a 41

a 41 ×17+b d ×10-3

mol/L（用a、b、d列式表示即可）

Answer 1

分析：（1）Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO中N元素的化合价由0降低为-3价，C元素的化合价由0升高为+2价，以此来解答；
（2）由N原子守恒可知，a g氮化铝固体的物质的量为

ag

41g/mol

=

a

41

mol，则n（NH₃）=

a

41

mol，溶液的质量为

a

41

×17g+bg，由V=

m

ρ

及c=

n

V

计算．

解答：解：（1）Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO中N元素的化合价由0降低为-3价，C元素的化合价由0升高为+2价，则氮气为氧化剂、C为还原剂，N得到2×3e^-，C失去3×2e^-，转移6e^-，氧化剂被还原，则还原产物为AlN，还原剂被氧化，则氧化产物为CO，所以，
故答案为：；
（2）由N原子守恒可知，a g氮化铝固体的物质的量为

ag

41g/mol

=

a

41

mol，则n（NH₃）=

a

41

mol，溶液的质量为

a

41

×17g+bg，
由V=

m

ρ

可知，溶液的体积为

a 41 ×17+b

d

×10-3L，
则c=

n

V

=

a 41

a 41 ×17+b d ×10-3

mol/L，故答案为：

a 41

a 41 ×17+b d ×10-3

．

点评：本题考查氧化还原反应及其计算，明确反应中元素的化合价变化及计算中原子守恒等是解答本题的关键，注意基本概念和基本公式的应用，题目难度不大．