Question

【題目】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，最高可穩定到2200℃．導熱性好，熱膨脹系數小，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．制取原理為：Al2O3 + 3C + N22AlN + 3CO

（1）氮化鋁的晶體類型為___________。

（2）制取氮化鋁要用較為純凈的N2，N2的電子式為____________。實驗室中制備少量氮氣

的基本原理是：NH4Cl + NaNO2 =NaCl + 2H2O + N2↑。為了得到較純凈的N2，最好的收集方法是____________。

（3）氮化鋁抗酸能力極強，但抗堿蝕能力差，它能與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2和能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，其化學反應方程式為：___________________

（4）工業上制得的AlN中含有Al2O3 、C雜質，取含雜質的粗氮化鋁10.00g于某容器，加入足量濃硫酸，加熱，收集到672mL氣體（已折算成標準狀況）。則該粗氮化鋁中碳的質量分數為___________

Answer 1

【答案】 原子晶體 排水法收集 AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ 1.2%

【解析】(1)氮化硅硬度高、化學穩定性高，是理想的坩堝材料，則氮化硅為原子晶體；
(2)N2的電子式為，氮氣的密度和空氣相近，不能用排空氣法，難溶于水，可以用排水法；

(3)能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣，根據原子守恒判斷，化學反應方程式為：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；
(4)C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O，生成的氣體中二氧化碳占，故二氧化碳的物質的量為0.01mol，即碳的質量為0.12g，所以該粗氮化鋁中碳的質量分數為×100%=1.2%。