氮化铝（A1N）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，能在许多工业领域被应用．工业将氧化铝、氮气和碳在一定条件下反应制

A．根据氧化还原反应的规律：（还原剂）升（化合价升高） 失（失去电子） 氧（发生氧化反应）；（氧化剂）降（化合价降低） 得（得到电子） 还（发生还原反应）若说剂正相反．可以分析出，在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，发生改变，N₂是氧化剂；Al₂O₃ 中Al、O元素的化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂．故A错误；
B．在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，每生成2 mol AlN，N₂得到的电子是3×2=6mol电子．故B错误；
C．氮化铝中Al的化合价为+3价，氮元素的化合价为-3价．故C正确；
D．氮化铝晶体是由Al³⁺和N^3-构成的离子化合物．故D错误；
故选C．

点评：
本题考点： 氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算；晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系．

考点点评： 本题考查了对氧化还原反应的理解、晶体类型的判断．氧化还原反应注意反应方程式中各元素前后化合价的变化，晶体类型判断应注意组成晶体的元素．

设需要原料氧化铝的质量为x，
Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO
102 82
x 4.1t
[102/82＝
x
4.1t] x=5.1t．
答：需要原料氧化铝的质量为5.1t．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算．

考点点评： 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．

A．根据氧化还原反应的规律：（还原剂）升（化合价升高） 失（失去电子） 氧（发生氧化反应）；（氧化剂）降（化合价降低） 得（得到电子） 还（发生还原反应）若说剂正相反．可以分析出，在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，发生改变，N₂是氧化剂；Al₂O₃ 中Al、O元素的化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂．故A错误；
B．在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，每生成2 mol AlN，N₂得到的电子是3×2=6mol电子．故B错误；
C．氮化铝中Al的化合价为+3价，氮元素的化合价为-3价．故C正确；
D．氮化铝晶体是由Al³⁺和N^3-构成的离子化合物．故D错误；
故选C．

点评：
本题考点： 氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算；晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系．

考点点评： 本题考查了对氧化还原反应的理解、晶体类型的判断．氧化还原反应注意反应方程式中各元素前后化合价的变化，晶体类型判断应注意组成晶体的元素．

设需要参加反应的氧化铝（Al₂O₃）质量是X．
Al₂O₃+N₂+3C=2AlN+3CO
10282
x 12.3t
根据：[102/82＝
x
12.3t]解得x=15.3t．
答：需要参加反应的氧化铝（Al₂O₃）质量是15.3t．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算．

考点点评： 本题为根据化学方程式的基础计算，在解答时需要注意计算过程的完整、正确的计算结果．

A．在氮化铝的合成反应中，N₂是氧化剂，Al₂O₃既不是氧化剂，也不是还原剂，故A错误；
B．上述反应中N元素化合价由0价降低到-3价，每生成2mol AlN，N₂得到6mol电子，故B错误；
C．由化合价代数和为0可知，氮化铝中铝元素化合价为+3价，氮元素的化合价为-3，故C正确；
D．氮化铝是还原产物，故D错误；
故选C．

点评：
本题考点： 氧化还原反应．

考点点评： 本题考查氧化还原反应，题目难度不大，注意把握元素化合价的判断，从化合价变化的角度分析，题目侧重于相关概念的考查．

实验过程：从实验装置和实验步骤上看，本实验的原理是用足量硫酸与样品中Al₄C₃完全反应，量取生成的甲烷气体，从而可测得Al₄C₃的百分含量；用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，从而求得AlN的质量分数．
①、通过分液漏斗加入稀硫酸，硫酸与样品中Al₄C₃完全反应，量取生成的甲烷气体，从而测得Al₄C₃的百分含量，故应关闭活塞K₂、K₃，打开活塞 K₁．
故答案为：K₂、K₃； K₁．
②、用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，从而求得AlN的质量分数．故应关闭活塞K₁，打开活塞K₃
故答案为：K₁；K₃．
③、由②中分析可知，通过分液漏斗加入过量氢氧化钠溶液．
故答案为：NaOH．
④装置中残留部分氨气，打开K₂，通入空气一段时间，排尽装置的氨气，被装置D完全吸收，防止测定的氨气的质量偏小．
故答案为：打开K₂，通入空气一段时间．
数据分析：
⑤氨气的质量为（z-y）g，物质的量为
(z−y)g
17g/mol=[z−y/17]mol，根据氮原子的守恒，氨气的物质的量等于AlN的物质的量，所以AlN的质量为[z−y/17]mol×41g/mol=
41(z−y)
17g，故AlN的质量分数为

41(z−y)
17g
xg×100%=
41(z−y)
17x×100%．
故答案为：
41(z−y)
17x×100%．
⑥读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，气体的压强大于大气压，测定气体甲烷的体积偏小，
故答案为：偏小．
⑦甲烷的体积为（b-a）mL，物质的量为
(b−a)×10−3L
VmL/mol=[b−a
Vm×10^-3mol，根据碳原子的守恒，Al₄C₃的物质的量等于甲烷的物质的量的三分之一，所以Al₄C₃的质量为
1/3]×[b−a
Vm×10^-3mol×144g/mol=
48(b−a)
Vm×10^-3g，Al₄C₃的质量分数为

48(b−a)
Vm×10−3g/xg]×100%=
0.048(a−b)
Vmx×100%．
故答案为：
0.048(a−b)
Vmx×100%．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 考查对实验原理与操作步骤的理解、化学计算、物质组成的测定等，难度较大，是对所需知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识与分析问题、解决问题的能力，理解实验原理是解答的关键．

A．根据氧化还原反应的规律：（还原剂）升（化合价升高） 失（失去电子） 氧（发生氧化反应）；（氧化剂）降（化合价降低） 得（得到电子） 还（发生还原反应）若说剂正相反．可以分析出，在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，发生改变，N₂是氧化剂；Al₂O₃ 中Al、O元素的化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂．故A错误；
B．在氮化铝的合成反应中，N₂的化合价由0→-3，每生成2 mol AlN，N₂得到的电子是3×2=6mol电子．故B错误；
C．氮化铝中Al的化合价为+3价，氮元素的化合价为-3价．故C正确；
D．氮化铝晶体是由Al³⁺和N^3-构成的离子化合物．故D错误；
故选C．

点评：
本题考点： 氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算；晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系．

考点点评： 本题考查了对氧化还原反应的理解、晶体类型的判断．氧化还原反应注意反应方程式中各元素前后化合价的变化，晶体类型判断应注意组成晶体的元素．

设消耗的氮气质量为x
Al₂O₃ +N₂ +3C=2AlN+3CO
28 82
x8.2t
根据：[28/82＝
x
8.2t]解得x=2.8t
答：制备8.2t氮化铝，消耗的氮气质量是2.8t．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算．

考点点评： 本题为根据化学方程式的基础计算，在解答时需要注意计算过程的完整、正确的计算结果．

该反应中N元素化合价由0价变为-3价，C元素化合价由0价变为+2价，
A．氮气是氧化剂，碳是还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3，故A错误；
B．氮气是氧化剂，对应的产物AlN属于还原产物，故B正确；
C．AlN的摩尔质量为41g/mol，故C错误；
D．每生成lmolAlN需转移电子的物质的量=1mol×[0-（-3）]=3mol，故D错误；
故选B．

点评：
本题考点： 氧化还原反应．

考点点评： 本题考查了氧化还原反应，根据元素化合价变化结合基本概念来分析解答，注意质量和摩尔质量的区别，难度不大．

设至少需要参加反应的氧化铝的质量为x
Al₂O₃+N₂+3C═2AlN+3CO
102 82
x 164Kg
[102/x ＝
82
164kg]
解得：x=204kg
答：至少需要参加反应的氧化铝的质量为204kg．
故答案为：204kg．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算．

考点点评： 本题为根据化学方程式的基础计算，在解答时找准已知量和未知量，然后在正确的书写化学方程式的基础上来解答，需要注意计算过程的完整、正确的计算结果．

（1）由铝的原子结构示意图可知其核内质子数是13，可知其核内中子数是14；
（2）由材料分类的知识可知，氮化铝陶瓷属于无机非金属材料，由于其成分中不含有机物和金属，所以不属于金属材料和有机合成材料；
（3）由于物质X、N₂和碳在一定条件下反应制得AlN和CO，由质量守恒定律可知，物质X的化学式是 Al₂O₃；根据氧化铝、氮气和碳在一定条件下反应制得A1N和CO，化学方程式为：Al₂O₃+N₂+3C═2AlN+3CO；
故答案为：（1）14；（2）③；（3）Al₂O₃；Al₂O₃+N₂+3C═2AlN+3CO；

点评：
本题考点： 原子结构示意图与离子结构示意图；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题将化学知识与生活紧密联系起来，体现了生活中处处有化学．解题时，认真审题，根据题意，将问题与有关的化学知识有机地联系起来，即可解答．

（1）根据氧化铝、氮气和碳在一定条件下反应制得A1N和CO，化学方程式为：Al₂O₃+N₂+3C

一定条件
.
2AlN+3CO；
根据地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧，硅，铝，铁，铝在地壳中的含量居所有元素的第3位；
根据氮化铝陶瓷可断定其不属于金属材料，所以氮化铝陶瓷属于无机非金属材料；
（2）由题意知反应的化学方程式为3Mg+N₂

点燃
.
Mg₃N₂．
故答案为：（1）Al₂O₃+N₂+3C

一定条件
.
2AlN+3CO；三；无机非金属材料；
（2）3Mg+N₂

点燃
.
Mg₃N₂．

点评：
本题考点： 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；新材料的开发与社会发展的密切关系．

考点点评： 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．

（1）饱和NaNO₂与 NH₄Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水，故答案为：NaNO₂+NH₄Cl

△
.
NaCl+N₂↑+2H₂O；
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用，这样可以保证NaNO₂饱和溶液容易滴下，故选c；
（3）关闭分液漏斗开关，使装置处于密闭体系，将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，由于热胀冷缩，锥形瓶内气体受热膨胀，如果导管口有气泡冒出，说明气密性良好，否则装置漏气，故答案为：在干燥管D末端连接一导管，将导管插入烧杯中的液面下，用酒精灯微热蒸馏烧瓶，导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯一段时间，导管内上升一段水柱，证明气密性良好；
（4）实验必须对有毒气体进行尾气处理，防止空气污染，故答案为：在干燥管D末端连接一个尾气处理装置；
（5）①广口瓶中的试剂X的作用是将氨气与水隔开，因为氨气极易溶于水，由于酒精能以任意比例与水互溶，所以不能用酒精，要用植物油将氨气与水隔开，水不溶于油，故选c；
②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气，反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气，氨气代替了开始的空气，把最后空间中冲入的氨气当成开始时的空气即可，所以对实验结果没有影响，故答案为：不变；
（5）氮化铝中含有碳或氧化铝杂质，氧化铝易溶于NaOH溶液，而实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，说明固体不溶于氢氧化钠溶液，所以杂质是碳；
（6）氨气的体积为3.36L（标准状况），物质的量是0.15mol，所以氮化铝的物质的量是0.15mol，质量是0.15mol×41g/mol=6.15g，所以氮化铝的质量分数为
[6.15/10]×100%=61.5%，故答案为：61.5%．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；镁、铝的重要化合物．

考点点评： 解答本题要知道制取气体的一般步骤，知道用排水法测定气体体积的方法，由于氨气极易溶于水，要用植物油将氨气与水分开，综合性强，难度大．

反应Al₂O₃+N₂+3C

高温
.
2AlN+3CO中N元素化合价降低，被还原，N₂为氧化剂，C元素化合价升高，被氧化，C为还原剂，Al和O元素的化合价没有变化，该反应中每生成2molAlN，有1molN₂参加反应，得到电子的物质的量为2×（3-0）mol=6mol，
故选C．

点评：
本题考点： 氧化还原反应．

考点点评： 本题考查氧化还原反应，题目难度不大，解答本题的关键是能从化合价变化的角度判断．

铝元素的化合价是+3价，根据在化合物中正负化合价代数和为零的原则，设氮化铝中氮元素的化合价为x，可得
（+3）+x=0
则x=-3，
故选B．

点评：
本题考点： 有关元素化合价的计算．

考点点评： 本题考查学生根据在化合物中正负化合价代数和为零进行计算化合物中指定元素的化合价的能力，难度不大．