Question

某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁（AlN）的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al₂O₃、C、N₂、AlN、CO．
（1）請(qǐng)將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)，配平，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

（2）若反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3.01×10²³個(gè)電子，則該反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積為：______（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；
（3）氮化鋁也能由氯化鋁與氨氣經(jīng)氣相反應(yīng)制得：AlCl₃+NH₃  AlN+3HCl反應(yīng)中，該方法比前者在生產(chǎn)上更具優(yōu)勢(shì)．下列說(shuō)法中，正確的是______．
A、前一方法中的 Al₂O₃、C、N₂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，反應(yīng)時(shí)破壞化學(xué)鍵需要消耗更多的能量
B、前一方法中的Al₂O₃和C容易殘留在氮化鋁中
C、兩種方法中氮化鋁均為還原產(chǎn)物．

Answer 1

解：（1）Al₂O₃是反應(yīng)物，反應(yīng)中Al₂O₃→AlN，Al元素化合價(jià)不變化，根據(jù)氮元素守恒N₂是反應(yīng)物，反應(yīng)中N₂→AlN，N元素的化合價(jià)降低，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知C是反應(yīng)物，CO₂是生成物．反應(yīng)中N₂→AlN，N元素的化合價(jià)由0價(jià)降低為-3價(jià)，共降低6價(jià)，C→CO₂，C元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+4價(jià)，共升高4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為12，故N₂系數(shù)為2，故系數(shù)為，故C系數(shù)為3，根據(jù)N元素守恒可知AlN系數(shù)為4，根據(jù)Al元素守恒可知Al₂O₃系數(shù)為2，根據(jù)C元素守恒可知CO₂系數(shù)為3，所以其化學(xué)反應(yīng)方程式為：，故答案為：；
（2）根據(jù)方程式知，生成67.2L一氧化碳需要轉(zhuǎn)移電子6×6.02×10²³個(gè)，若反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3.01×10²³個(gè)電子，則該反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積==5.6 L，故答案為：5.6 L；
（3）A．Al₂O₃、C、N₂結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵鍵能較大，所以反應(yīng)時(shí)破壞化學(xué)鍵需要消耗更多的能量，故A正確；
B．Al₂O₃、C和AlN都是固體，所以Al₂O₃和C容易殘留在氮化鋁中，故B正確；
C．前一方法中，氮化鋁為還原產(chǎn)物，后一方法不是氧化還原反應(yīng)，氮化鋁既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物，故C錯(cuò)誤；
故選AB．
分析：（1）AlN是生成物，反應(yīng)中Al₂O₃→AlN，Al元素化合價(jià)不變化，根據(jù)氮元素守恒N₂是反應(yīng)物，反應(yīng)中N₂→AlN，N元素的化合價(jià)降低，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知C是反應(yīng)物，CO₂是生成物．反應(yīng)中N₂→AlN，N元素的化合價(jià)由0價(jià)降低為-3價(jià)，共降低6價(jià)，C→CO₂，C元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+4價(jià)，共升高4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為12，故N₂系數(shù)為2，故系數(shù)為，故C系數(shù)為3，根據(jù)元素守恒確定其它物質(zhì)的系數(shù)，配平書(shū)寫(xiě)方程式．
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和一氧化碳之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）A．根據(jù)化學(xué)鍵鍵能判斷；
B．根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)判斷；
C．根據(jù)元素化合價(jià)是否變化以及如何變化判斷．
點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平、物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等來(lái)進(jìn)行配平，明確元素化合價(jià)是解本題關(guān)鍵，難度不大．