高中化学计算题,求解说氮化铝(AIN)是一种新型的无机材料,广泛应用于集成电路生产领域.氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质.化学研究性学习小组为测定该产品中有关成分的质量分数,分别

Question

高中化学计算题,求解说

氮化铝(AIN)是一种新型的无机材料,广泛应用于集成电路生产领域.氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质.化学研究性学习小组为测定该产品中有关成分的质量分数,分别取一定量氮化铝产品,进行了以下实验.    已知：该实验条件下,AlN不与O2反应,A12O3与C、CO均不反应.

测炭的质量分数. 取四份不同质量的氮化铝产品粉末,分别在一定体积(标准状况)氧气流中充分灼烧,反应后测得实验数据如下表所示：

  请计算(计算结果保留两位小数)： ①实验I中气体的成分是     ②氮化铝产品中炭的质量分数为                       

答案：①CO2、O2   ②20.30%

求解说!怎么判断各个阶段残留气体的成分?

Answer 1

根据题意,只有c与氧气反应：
2 C + O2 = 2 CO
2 CO + O2 = 2 CO2
很显然,在高温状态下, C与O2 ；CO与O2 都不能共存.
所以所剩气体只可能是 CO与CO2 或 CO2与O2 .
从实验数据中可以看出随着样品质量的增加,氧气一定是先充足后来不充足（一定体积氧气流）.所以可以确定1,2为c完全燃烧,即剩余CO2与O2 ；3,4为c不完全燃烧,即剩余CO与CO2（CO2不一定存在） .
又因为3,4所剩的气体正好是1,2,所剩气体的2倍,所以根据上述方程式,3,4反应只剩CO气体,没有CO2气体.