氧化鋁(Al
2O
3)、氮化鋁(AlN)都是一種重要的無(wú)機(jī)非金屬材料,廣泛應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)和集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域,某化學(xué)小組進(jìn)行氮化鋁的制備并測(cè)定其含量的實(shí)驗(yàn)如圖.
【實(shí)驗(yàn)一】:制備氮化鋁
【資料卡1】實(shí)驗(yàn)室常用飽和亞硝酸鈉與氯化銨溶液反應(yīng)制取純凈的氮?dú)猓磻?yīng)的化學(xué)方程式為:
NaNO
2+NH
4Cl=NaCl+N
2+2H
2O(此反應(yīng)是放熱反應(yīng)),Al
2O
3+3C+N
22AlN+3CO
試回答:
(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是
(填編號(hào))
A.防止NaNO
2飽和溶液蒸發(fā) B.保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣 C.使NaNO
2飽和溶液容易滴下
(2)加入藥品前必須進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是
,加熱片刻后,即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出,其原因是
;
(3)上述實(shí)驗(yàn)裝置存在一些不足,請(qǐng)指出
;
(4)在制取氮化鋁時(shí)由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了氧化鋁以外還可能存在
(填化學(xué)式).
【實(shí)驗(yàn)二】含量測(cè)定
【資料卡2】已知氮化鋁和NaOH溶液能反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:
①AlN+NaOH+H
2O=NaAlO
2+NH
3↑
②氧化鋁也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而全部溶解,但不生成氣體.
現(xiàn)用圖二中所示的一些裝置來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)).
(1)實(shí)驗(yàn)操作為:a、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;b、打開(kāi)分液漏斗的活塞往錐形瓶中加入過(guò) 量的濃NaOH;c、檢驗(yàn)裝置氣密性;d、測(cè)定收集到水的體積.正確的操作順序?yàn)椋?div id="ugnknhk" class='quizPutTag' contenteditable='true'>
(用a、b、c、d字母表示).
(2)廣口瓶中的試劑x宜選用
(填寫(xiě)序號(hào)).
A.稀硫酸 B.酒精 C.植物油 D.水
(3)若廣口瓶?jī)?nèi)的液體沒(méi)有裝滿(上方留有少量空間),則實(shí)驗(yàn)測(cè)得 NH
3體積將
(選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).
(4)老師指導(dǎo)小組的學(xué)生說(shuō),這種裝置測(cè)定AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù),會(huì)引起測(cè)定值偏高,理由是:
.
【數(shù)據(jù)處理】實(shí)驗(yàn)小組用改進(jìn)裝置(圖三),稱取10.00g樣品,測(cè)得氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
.(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,共3分)(氨氣的密度為:0.7588g/L).
【拓展提高】查閱資料得知,氨氣能被硫酸吸收,反應(yīng)如下:2NH
3+H
2SO
4═(NH
4)
2SO
4若改用如圖4裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)定裝置C中濃硫酸的增重來(lái)確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù).C裝置中的干燥管作用是
,你認(rèn)為測(cè)定的結(jié)果會(huì)
(填“偏高”或“偏低”).