Question

【題目】新能源汽車(chē)越來(lái)越受到人們的青睞，某新能源汽車(chē)定位系統(tǒng)微電腦控制器應(yīng)用了一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料氮化鋁（AlN）。某AlN樣品中含有不與NaOH溶液反應(yīng)的雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的含量，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

方案：取一定量的樣品，用如圖所示裝置測(cè)定樣品中AlN的純度（夾持裝置已略去）。

（1）AlN中氮元素化合價(jià)_____。

（2）圖中C裝置中球形干燥管的作用_____。

（3）實(shí)驗(yàn)操作：

①組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先_____，再加入實(shí)驗(yàn)藥品；

②接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是_____，打開(kāi)分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，緩慢滴加的原因_____。

③打開(kāi)K1，向裝置內(nèi)緩慢通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>_____。

④反應(yīng)前整個(gè)C裝置的質(zhì)量為200.2克，反應(yīng)后整個(gè)C裝置的質(zhì)量為203.6克，樣品的質(zhì)量為9.0克，計(jì)算樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____（寫(xiě)下計(jì)算過(guò)程，保留到0.1%）。

Answer 1

【答案】-3 防止倒吸 檢查裝置氣密性 關(guān)閉K1，打開(kāi)K2 使反應(yīng)更充分，讓產(chǎn)生的氨氣被濃硫酸充分吸收 使滯留在裝置內(nèi)的氨氣進(jìn)入C中被濃硫酸充分吸收 91.1%

【解析】

（1）AlN中Al元素的化合價(jià)為+3，設(shè)N的化合價(jià)為x，則(+3)+x=0，解得x=-3，所以AlN中N的化合價(jià)為-3；

（2）由于氨氣與硫酸發(fā)生反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強(qiáng)變小，易發(fā)生倒吸，圖中C裝置中球形干燥管的作用是防倒吸；

（3）①該實(shí)驗(yàn)中有氣體參與，因此組裝好儀器后，應(yīng)該檢查裝置的氣密性，然后再裝入藥品；

②接下來(lái)的操作是為了使反應(yīng)發(fā)生，并使產(chǎn)生的氣體通過(guò)B，則需要關(guān)閉K1，打開(kāi)K2，打開(kāi)分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，緩慢滴加的原因是使反應(yīng)更充分，讓產(chǎn)生的氨氣被濃硫酸充分吸收；

③打開(kāi)K1，向裝置內(nèi)緩慢通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間。通入氮?dú)獾哪康氖鞘箿�留在裝置內(nèi)的氨氣進(jìn)入C中被濃硫酸充分吸收；

④反應(yīng)前整個(gè)C裝置的質(zhì)量為200.2克，反應(yīng)后整個(gè)C裝置的質(zhì)量為203.6克，增加了3.4g，說(shuō)明產(chǎn)生了3.4g氨氣。

設(shè)樣品中氮化鋁的質(zhì)量為y

y=8.2g

則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。