Question

【題目】（15分）氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。為了分析某AlN樣品（樣品中的雜質不與氫氧化鈉溶液反應）中 AlN的含量，某實驗小組設計了如下兩種實驗方案。

已知：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3↑

【方案1】取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。

（1）上圖C裝置中球形干燥管的作用是 。

（2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先 ___________ ，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是 ，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前后的質量變化。通入氮氣的目的是 。

（3）若去掉裝置B，則導致測定結果 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。由于上述裝置還存在缺陷，導致測定結果偏高，請提出改進意見 。

【方案2】按以下步驟測定樣品中A1N的純度：

（4）步驟②生成沉淀的離子方程式為___________________。

（5）步驟③的操作是 。A1N的純度是 （用m1、m2表示）。

Answer 1

【答案】（1）防止倒吸（1分）

（2）檢查裝置的氣密性（1分）；關閉K1，打開K2（2分）； 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置（2分）

（3）偏高（1分）； C裝置出口處連接一個干燥裝置（2分，其他解釋合理即可）

（4）CO2＋AlO2－＋2H2O＝HCO3－＋Al(OH)3↓（2分）

（5）過濾、洗滌（2分） ×100%（2分）；

【解析】

試題（1）由于氨氣極易溶于水，則上圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸。

（2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先檢查裝置的氣密性，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前后的質量變化。由于反應中產生的氨氣會殘留在裝置中，因此通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置。

（3）生成的氨氣中含有水蒸氣，若去掉裝置B，則C裝置的質量增加，則導致測定結果偏高。由于空氣中含有水蒸氣，也會進入裝置C，從而產生誤差，所以導致測定結果偏高，因此改進的措施是C裝置出口處連接一個干燥裝置。

（4）濾液中含有偏鋁酸鈉，則步驟②生成沉淀的離子方程式為CO2＋AlO2－＋2H2O＝HCO3－＋Al(OH)3↓。

（5）從溶液中分離出氫氧化鋁的實驗操作是過濾，即步驟③的操作是過濾。m2g固體是氧化鋁，則根據鋁原子守恒可知A1N的純度是。