8.氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料.某AlN樣品中含有不與NaOH溶液反應(yīng)的雜質(zhì),為測定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)-3.
(2)圖中C裝置中球形干燥管的作用防倒吸.
(3)實(shí)驗(yàn)操作:
①組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先檢查裝置的氣密性,再加入實(shí)驗(yàn)藥品.
②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,緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體為止,緩慢滴加原因防止氨氣來不及被濃硫酸吸收.
③打開K1,緩慢通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間.通入氮?dú)獾哪康氖鞘笰、B裝置及導(dǎo)管中滯留的氨氣被濃硫酸吸收.
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,樣品的質(zhì)量為9.0克,計(jì)算樣品中AlN的含量(保留1位小數(shù))

分析 (1)根據(jù)化合價(jià)原則求出元素的化合價(jià);
(2)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,據(jù)此分析圖中C裝置中球形干燥管的作用;
(3)①根據(jù)制取氣體的注意事項(xiàng)分析回答;
②根據(jù)裝置的特點(diǎn)利用NaOH和氮化鋁的反應(yīng)制取氨氣,根據(jù)控制反應(yīng)物的量控制反應(yīng)的速率;
③根據(jù)裝置內(nèi)有殘留的氨氣分析通入氮?dú)獾哪康模?br />④根據(jù)氨氣的質(zhì)量求出氮化鋁的質(zhì)量.

解答 解:(1)在AlN中,由于鋁的化合價(jià)為-3價(jià),則可求出氮元素化合價(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)實(shí)驗(yàn)操作:
①組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先檢查裝置的氣密性,再加入實(shí)驗(yàn)藥品.
②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,緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體為止,緩慢滴加原因防止氨氣來不及被濃硫酸吸收.
③由于裝置內(nèi)有殘留的氨氣,所以打開K1,緩慢通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間.通入氮?dú)獾哪康氖牵菏笰、B裝置及導(dǎo)管中滯留的氨氣被濃硫酸吸收.
④由題意可知,生成氨氣的質(zhì)量為:203.6g-200.2g=3.4g
設(shè)AlN的質(zhì)量為x,
AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3
41                   17
x                    3.4g
$\frac{41}{17}=\frac{x}{3.4g}$   解得:x=8.2g.
樣品中AlN的含量位:$\frac{8.2g}{9g}×100%$=91.1%
故答為:(1)-3.(2)防倒吸.
(3)實(shí)驗(yàn)操作:
①檢查裝置的氣密性.②關(guān)閉K1,打開K2,防止氨氣來不及被濃硫酸吸收.③使A、B裝置及導(dǎo)管中滯留的氨氣被濃硫酸吸收.④樣品中AlN的含量為91.1%

點(diǎn)評(píng) 本題通過實(shí)驗(yàn)探究了物質(zhì)的含量,掌握物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的基本操作是解答本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(3)現(xiàn)有接近飽和的C物質(zhì)溶液,使其變成飽和溶液的方法有:①加入C物質(zhì);②恒溫蒸發(fā)溶劑;③升高溫度;
(4)t3℃時(shí)將20g A物質(zhì)放入50g水中,充分?jǐn)嚢,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%;
(5)將t3℃時(shí)等質(zhì)量的A、B、C三種物質(zhì)的飽和溶液降溫至t1℃時(shí),所得溶液的質(zhì)量由大到小的順序是C>B>A.

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16.下列關(guān)于水的敘述,不正確的是(  )
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3.下列化學(xué)家與其做出貢獻(xiàn)的敘述對(duì)應(yīng)一致的是( 。
A.
法國-拉瓦錫發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律
B.
中國-侯德榜發(fā)明聯(lián)合制燒堿法
C.
中國--張青蓮發(fā)現(xiàn)原子的結(jié)構(gòu)
D.
俄國--門捷列夫解釋水不是一種元素組成的

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13.溶液與我們的生活息息相關(guān).下列說法不正確的是( 。
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B.氫氧化鈉溶液能導(dǎo)電是由于溶液中含有鈉離子和氫氧根離子
C.20℃時(shí)NaCl飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%,則該溫度下NaCl的溶解度為36.1g
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20.通過晾曬海水可以得到粗鹽,粗鹽中除含有泥沙外,還含有少量氯化鈣和氯化鎂.
(1)小明將粗鹽溶解,過濾除去泥沙,為了進(jìn)一步除去兩種可溶性雜質(zhì),他向?yàn)V液中加入過量的BC溶液(填字母序號(hào)),充分反應(yīng)后再次過濾.
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(2)小明接著向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸,邊滴加邊攪拌,當(dāng)測得pH=7時(shí),停止操作,此時(shí)得到氯化鈉溶液.寫出上述過程中有氣泡產(chǎn)生的化學(xué)方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑.

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17.2015年“世界水日”的主題是“水與可持續(xù)發(fā)展”.下列說法正確的是( 。
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B.過濾和加熱均能使硬水轉(zhuǎn)化為軟水
C.蒸餾或用活性炭吸附均可使海水轉(zhuǎn)化為淡水
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18.隨著社會(huì)的發(fā)展,能源與環(huán)境問題日益受到人們的關(guān)注和重視.
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(2)清潔用煤的高效途徑之一是用焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng),制得一氧化碳和氫氣,其所屬的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng);
(3)化石燃料主要包括煤、石油和天然氣,它們屬于不可再生(填“不可再生”或“可再生”)能源.

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