Question

（13分）氮化铝(AlN)广泛应用于集成电路，其制备原理是将氧化铝与碳粉混合均匀，在持续流动的氮气流中加热至1750℃，发生如下反应：

（1）断开N2分子内的共价键要      热量（填“吸收”或“放出”）

（2）分析反应②对①、③平衡移动的影响      。

（3）Al₂O₃、C、N₂合成AlN的平衡常数表达式K＝            。

（4）用蒸馏法测定产品中AlN的含量，装置如下（加热及夹持装置略）：

①AlN与NaOH溶液反应产生NH₃的化学方程式是             。

②锥形瓶内吸收NH₃的离子方程式是             。

③检验NH₃是否完全蒸出的方法是：另取少量蒸馏出的溶液，      （将检验过程补充完整）。

④NH₃完全吸收后，向锥形瓶中加入指示剂，用浓度为c(（N aOH）mol/L的NaOH标准溶液滴定过量的H₂SO₄，终点时用去标准溶液的体积为。下面有关计算正确的是      。

A．样品中AlN的质量：

B．AlN的质量分数：

C．锥形瓶吸收NH₃的物质的量：

Answer

（1）吸收（2）反应②消耗氧气会使反应①的平衡右移，使铝蒸汽浓度增大，反应③的平衡会右移，提高氮化铝的产率。（3）c3(CO)/c(N2）（4）①AlN+NaOH+H2O=NH3↑+NaAlO2。②NH3+H+= NH4+③用红色石蕊试纸检验，观察试纸是否变蓝，（或滴加酚酞溶液，观察溶液是否变红）④B。

【解析】

试题分析：（1）化学键的断裂需要吸收能量。（2）浓度对化学平衡的影响的是增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，化学平衡都会向正反应方向移动，增大生成物浓度或减小反应物的浓度，化学平衡都会逆反应方向移动，所以反应②消耗氧气会使反应①的平衡右移，使铝蒸汽浓度增大，反应③的平衡会右移，提高氮化铝的产率。（3）首先写成方程式：Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO，在书写平衡常数时要注意固体和纯液体不能列入，所以平衡常数K=c3(CO)/c(N2）。（4）①氮化铝与氢氧化钠反应会生成氨气，所以方程式为：AlN+NaOH+H2O=NH3↑+NaAlO2。②硫酸吸收氨气生成硫酸铵，离子方程式为：NH3+H+= NH4+。③检验氨气是否完全蒸出，就是检验溶液中是否存在氨气，所以直接用石蕊试纸或酚酞即可；④氢氧化钠滴定时，即可根据锥形瓶中总的硫酸的量计算出氮化铝的量。铝的质量=[2V(H2SO4)×c（H2SO4）- V(NaOH)×c（NaOH）] ×10-3×41，所以选B。

考点：反应热，化学平衡，方程式的书写，物质的检验，有关滴定的计算。