Question

【題目】氮化鋁(AIN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。某AlN樣品僅含有趾Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計(jì)如下三種實(shí)驗(yàn)方案。

（1）上圖C裝置中球形干燥管的作用是_____________________。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查好裝置氣密性再加入實(shí)驗(yàn)藥品，接下來關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，通入氮?dú)獾哪康?/span>____________________。

（3）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見__________________。

【方案2】用如圖裝置測定mg樣品中A1N的純度（部分夾持裝置已略去）。

（4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體不可以是_____________________。

A.NH4Cl溶液 b.CCl4 c.H2O d.苯

（5）若ag樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為bmL（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________。

（6）寫出步驟中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________________。

（7）若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】 防倒吸 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 C裝置出處連接一個干燥裝置 a,c (416/224a)% AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ 偏高

【解析】（1）分析裝置和儀器作用分析，氨氣是與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)的氣體，易發(fā)生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用；

（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，原理可知?dú)怏w制備需要先檢查裝置氣密性，加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖菍⒎磻?yīng)生成的氨氣全部轉(zhuǎn)移到裝置C中被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測定裝置C的增重計(jì)算；

（3）裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可以進(jìn)入裝置C，使測定結(jié)果偏高，需要連接一個盛堿石灰干燥管；

（4）依據(jù)氨氣極易溶于水的性質(zhì)分析，a．氨氣極易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法測定氣體體積，故a錯誤；b． CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測定氨氣體積，故b正確；c．氨氣極易溶于水，不能排水法測定，故c錯誤；d．氨氣不溶于苯，可以利用排出苯溶液，測定氨氣的體積，故d正確；則測量氣體裝置中的X液體不可以是a、c。

（5）氮化鋁(AIN)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)方程式：AIN+NaOH+H2O═NaAIO2+NH3↑，則n(NH3)=n(AIN)=bmL×10-3/22.4L/mol，則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= [(bmL×10-3/22.4L/mol)×41g/mol/ag] ×100%=(41b/224a)%。

（6）氮化鋁(AIN)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)方程式：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；

（7）若在步驟③中未洗滌，沉淀不洗滌得到濾渣質(zhì)量會增大，測定結(jié)果會偏高。