Question

【題目】氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)良新型陶瓷材料，下圖是工業(yè)上用高純鋁粉和氮?dú)庵苽涞�化鋁的工藝流程，請回答：

(1)NH4Cl作為添加劑，分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體可促進(jìn)鋁的氮化，其受熱分解的化學(xué)方程式為____。在高溫條件下，鋁粉和氮?dú)庠诘�化爐內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

(2)反應(yīng)前先通N2，目的是____。

(3)上左圖是不同溫度條件下的合成產(chǎn)物XRD圖譜，_____℃時，產(chǎn)物中AlN純度最高。上右圖是不同保溫時間下合成產(chǎn)物中的含氮量，可以推斷最佳保溫時長為____小時，理由是____。

(4)某溫度下，某一時段后，產(chǎn)物中的含氮量為28％，則產(chǎn)物中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___。

Answer 1

【答案】NH4ClNH3↑+ HCl↑ 2Al + N22AlN 排盡裝置中的空氣，以免鋁粉和氧氣反應(yīng)(生成氧化鋁雜質(zhì)) 1000 3 保溫3小時后，合成產(chǎn)物中含氮量不會再明顯增加(或變化不大)，繼續(xù)保溫，浪費(fèi)能量 82%

【解析】

（1）NH4Cl解產(chǎn)生NH3和HCl，其受熱分解的化學(xué)方程式為NH4ClNH3↑+ HCl↑。在高溫條件下，鋁粉和氮?dú)庠诘�化爐內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al + N22AlN。

（2）反應(yīng)前先通N2，目的是排盡裝置中的空氣，以免鋁粉和氧氣反應(yīng)(生成氧化鋁雜質(zhì))。

（3）由不同溫度條件下的合成產(chǎn)物XRD圖譜可知，1000℃時，產(chǎn)物中AlN純度最高。上右圖是不同保溫時間下合成產(chǎn)物中的含氮量，可以推斷保溫3小時后，合成產(chǎn)物中含氮量不會再明顯增加(或變化不大)，繼續(xù)保溫，浪費(fèi)能量，最佳時間是3小時。

（4）產(chǎn)物中的含氮量為28％，則產(chǎn)物中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=82%。