Question

黏土是很多硅酸盐产品的原料之一，创造历史、享誉全球的景德镇陶瓷就是利用了当地的优质黏土资源．请回答下列问题：
（1）黏土主要有效成分的化学式为Al₂Si₂O_x（OH）₄，其中x的值是

 

，若以氧化物形式表示，应写为

 

．
（2）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+3C

高温

2AlN+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：称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，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AlN的质量分数为

 

．

Answer 1

分析：（1）据化合物中各元素的化合价代数和为0，利用高岭土的化学式Al₂Si₂O_x（OH）₄，由Al、Si、O、OH^-分别为+3、+4、-2、-1价计算化合物中x的值；根据化学式改写成相应的氧化物得形式，按照活泼金属氧化物．较活泼金属氧化物，SiO₂．H₂O得顺序来书写，并要遵守原子守恒来分析解答；
（2）①由题目信息可知，由于AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO₂、并放出NH₃，根据元素守恒可知有水参加反应，据此配平书写反应方程式；
②生成0.15molNH₃，根据氮元素守恒可知10g样品中含有AlN的物质的量为0.15mol，根据m=nM计算AlN的质量，再根据质量分数定义计算．

解答：解：（1）依据化合物中各元素的化合价代数和为0，则有（+3）×2+（+4）×2+（-2）×x+（-1）×4=0，x=5；铝的氧化物为Al₂O₃，硅的氧化物为SiO₂，氢的氧化物为H₂O，则根据活泼金属氧化物．较活泼金属氧化物．SiO₂．H₂O得顺序可知，[Al₂Si₂O₅（OH）₄]可改成Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O，
故答案为：5；Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O；
（2）①由于AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO₂、并放出NH₃，根据元素守恒可知有水参加反应，其反应方程式为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，
故答案为：AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑；
②生成NH₃的物质的量为

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根据氮元素守恒可知10g样品中含有AlN的物质的量为0.15mol，质量为0.15mol×41g/mol=6.15g，该样品中的AlN的质量分数为

6.15g

10g

×100%=61.5%，
故答案为：61.5%．

点评：本题考查较为综合，主要考查了复杂化合物改写氧化物、混合物计算等知识，方程式的书写需确定反应原理，
氧化物的改写需遵循原子守恒定律，混合物计算需注意利用守恒思想进行的计算，题目难度中等．