Question

3．用所學的化學知識回答下列問題
（1）常見的綠色凈水劑、消毒劑有：①高鐵酸鉀（K₂FeO₄）②聚合硫酸鐵（[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m，簡稱聚鐵）③二氧化氯（ClO₂），這3種物質中共含有4（填數字）種非金屬元素，高鐵酸鉀與水反應生成一種紅褐色的氫氧化物Fe（OH）₃（填化學式），該物質對水中的雜質有絮凝作用．ClO₂制備方法較多，我國科學家探索的新方法是：氯氣（Cl₂）和固體亞氯酸鈉（NaClO₂）反應生成一種常見的鹽和ClO₂，反應方程式為Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl．
（2）氮化鋁（AlN）具有耐高溫、抗沖擊、導熱性好等優(yōu)良性質，被廣泛應用于大規(guī)模集成電路生產、陶瓷工業(yè)等領域．工業(yè)上從鋁土礦中獲得物質X，從空氣中獲得氮氣，再將物質X、N₂和碳在一定條件下反應制得AlN和CO．氮化鋁陶瓷屬于無機非金屬材料（填“金屬材料”或“無機非金屬材料”）．物質X的化學式Al₂O₃，經估算，AlN中N元素質量分數小于（填“大于”或“小于”）NH₄NO₃中N元素質量分數．
（3）疊氮化鈉（NaN₃）被廣泛應用于汽車安全氣囊．汽車經撞擊后，30毫秒內引發(fā)NaN₃迅速分解為Na、N₂，反應方程式為2NaN₃=2Na+3N₂↑．汽車尾氣中有毒的CO和NO_x經特殊的催化裝置后，轉化為兩種無色無味無毒的常見氣體是CO₂、N₂．

Answer 1

分析 （1）根據化學式的意義分析物質的組成元素，找出非金屬元素；根據質量守恒定律分析物質，根據反應物、生成物寫出反應的方程式；
（2）根據材料的分類判斷氮化鋁陶瓷的類別；根據質量守恒定律推斷X的化學式，根據化學式的特點估算化合物中元素的質量分數；
（3）根據反應物、生成物寫出反應的方程式，根據質量守恒定律推斷氣體．

解答 解：（1）由化學式的意義可知，在K₂FeO₄、（[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m、ClO₂三種物質中有O、H、S、Cl、四種非金屬元素；由質量守恒定律可知，高鐵酸鉀與水反應生成一種紅褐色的氫氧化物是 Fe（OH）₃；氯氣（Cl₂）和固體亞氯酸鈉（NaClO₂）反應生成一種常見的鹽和ClO₂，由質量守恒定律可知，常見的鹽是氯化鈉，反應的方程式是：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl；
（2）由材料分類的知識可知，氮化鋁陶瓷屬于無機非金屬材料；由于物質X、N₂和碳在一定條件下反應制得AlN和CO，由質量守恒定律可知，物質X的化學式是 Al₂O₃，在AlN中，每兩個氮原子與兩個鋁原子結合；在NH₄NO₃中，每兩個氮原子與三個氧原子和四個氫原子結合，經估算，AlN中N元素質量分數小于 NH₄NO₃中N元素質量分數；
（3）汽車經撞擊后，30毫秒內引發(fā)NaN₃迅速分解為Na、N₂，反應方程式為：2NaN₃=2Na+3N₂↑；汽車尾氣中有毒的CO和NO_x經特殊的催化裝置后，轉化為兩種無色無味無毒的常見氣體，由質量守恒定律及氣體的性質可知：氣體為 CO₂、N₂．
故答案為：（1）4，Fe（OH）₃，Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl；（2）無機非金屬材料，Al₂O₃，小于；（3）2NaN₃=2Na+3N₂↑，CO₂、N₂

點評 本題將化學知識與生活緊密聯系起來，體現了生活中處處有化學．解題時，認真審題，根據題意，將問題與有關的化學知識有機地聯系起來，即可解答．