Question

2．化合物甲是由短周期元素組成的陶瓷材料，是一種以共價鍵相連的物質(zhì)，具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)．乙是制備這種材料的起始原料，也是鋁土礦的主要成分．制備時采取碳熱還原氮化法，即把乙與炭粉按一定比例混合，在流動N₂氣氛中加熱到一定溫度即可得到甲和可燃性氣體丙，二者原子個數(shù)之比均為1：1.8.2g甲與足量的氫氧化鈉溶液混合可以得到無色溶液丁，并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體戊．
（1）甲的晶體類型為原子晶體，寫出碳熱還原氮化法制甲的化學(xué)方程式Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO
（2）業(yè)制備甲的過程中可能含有的雜質(zhì)有Al₂O₃、C、Al₄C₃等．
（3）氣體戊的結(jié)構(gòu)式為，寫出甲與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，驗證溶液丁中產(chǎn)物陰離子的實驗方法為取少量溶液丁于試管中，逐滴加入稀鹽酸，若先產(chǎn)生白色沉淀后消失，說明為NaAlO₂．

Answer 1

分析 乙是制備這種材料的起始原料，也是鋁土礦的主要成分，則乙為Al₂O₃；制備時采取碳熱還原氮化法，即把乙與炭粉按一定比例混合，在流動N₂氣氛中加熱到一定溫度即可得到甲和可燃性氣體丙，二者原子個數(shù)之比均為1：1，發(fā)生Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO，則甲為AlN，丙為CO，8.2g甲（AlN）與足量的氫氧化鈉溶液混合可以得到無色溶液丁，并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體戊，戊為氨氣，n（甲）=n（戊）=0.2mol，以此來解答．

解答 解：乙是制備這種材料的起始原料，也是鋁土礦的主要成分，則乙為Al₂O₃；制備時采取碳熱還原氮化法，即把乙與炭粉按一定比例混合，在流動N₂氣氛中加熱到一定溫度即可得到甲和可燃性氣體丙，二者原子個數(shù)之比均為1：1，發(fā)生Al₂O₃+N₂+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO，則甲為AlN，丙為CO，8.2g甲（AlN）與足量的氫氧化鈉溶液混合可以得到無色溶液丁，并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體戊，戊為氨氣
（1）甲為AlN，以共價鍵相連的物質(zhì)，具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，則為原子晶體，碳熱還原氮化法制甲的化學(xué)方程式為Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO，
故答案為：原子晶體；Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO；
（2）由Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlN+3CO可知，反應(yīng)物中固體可能剩余，還可生成Al₄C₃，制備甲的過程中可能含有的雜質(zhì)有Al₂O₃、C、Al₄C₃等，
故答案為：Al₂O₃、C、Al₄C₃等；
（3）戊的結(jié)構(gòu)式為，甲與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，驗證溶液丁中溶質(zhì)的實驗方法為取少量溶液丁于試管中，逐滴加入稀鹽酸，若先產(chǎn)生白色沉淀后消失，說明為NaAlO₂．
故答案為：；AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；取少量溶液丁于試管中，逐滴加入稀鹽酸，若先產(chǎn)生白色沉淀后消失，說明為NaAlO₂．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握乙是制備這種材料的起始原料，也是鋁土礦的主要成分來推斷乙為解答的突破口，明確發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)的性質(zhì)推斷即可，側(cè)重分析與推斷能力的考查，題目難度中等．