【題目】碳化鋁(Al4C3)用于冶金及催化劑,可由兩種單質(zhì)在高溫下直接化合來(lái)制備,含有大量氮化鋁(AlN)和少量Al2O3

已知:①AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑.

②Al4C3與水接觸,會(huì)很快放出易燃?xì)怏w甲烷,并生成氫氧化鋁。

為測(cè)定某Al4C3樣品的含量,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:取一定量的樣品,選擇以下裝置測(cè)定樣品中Al4C3的純度(夾持儀器已略去).

(1)寫(xiě)出Al4C3與過(guò)量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________.

(2)測(cè)定樣品中Al4C3的純度可以選擇上圖裝置中的A、_________、C.

(3)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先_________,再加入實(shí)驗(yàn)藥品,接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是打開(kāi)分液漏斗活塞,滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體.然后關(guān)閉分液漏斗活塞,恢復(fù)到室溫后,上下調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平,然后讀數(shù).

(4)若要選擇裝置D:則D裝置中所裝試劑是_________,作用是_________,裝置中球形干燥管的作用是_________

(5)為測(cè)定生成氣體的體積,量氣裝置中的X液體可以是_________(填字母).

A.CCl4 B.H2O C.

(6)①若樣品中含鋁元素的質(zhì)量是13.5g,滴加100mL氫氧化鈉溶液,樣品完全溶解且氫氧化鈉也恰好完全反應(yīng),則所加氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_________.(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)

②若將a處膠管用彈簧夾夾住,其他操作均同上(樣品完全反應(yīng)),則最終測(cè)定的結(jié)果_________.(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)

【答案】 Al4C3 + 4NaOH + 4H2O = 4 NaAlO2 + 3CH4 D 檢查裝置氣密性 濃硫酸(或稀硫酸、水) 吸收氨氣(或除去氨氣) 防止倒吸 B 5mol/L 偏大

【解析】(1)Al4C3與水接觸,會(huì)很快放出易燃?xì)怏w甲烷,并生成氫氧化鋁,氫氧化鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,因此Al4C3與過(guò)量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和甲烷,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al4C3 + 4NaOH + 4H2O = 4 NaAlO2 + 3CH4,故答案為:Al4C3 + 4NaOH + 4H2O = 4 NaAlO2 + 3CH4 ↑;

(2)AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3,要測(cè)定測(cè)定樣品中Al4C3的純度,需要除去甲烷中的氨氣,氨氣極易溶于水,可以用D吸收生成的氨氣,因此選擇的裝置為A、D、C,故答案為:D;

(3)根據(jù)制備氣體的一般步驟,組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先檢查裝置氣密性,再加入實(shí)驗(yàn)藥品,接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是打開(kāi)分液漏斗活塞,滴加NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體.然后關(guān)閉分液漏斗活塞,恢復(fù)到室溫后,上下調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平,然后讀數(shù),故答案為:檢查裝置氣密性;

(4)氨氣的水溶液顯堿性,可以用稀硫酸吸收生成的氨氣,裝置中球形干燥管可以防止倒吸,故答案為:稀硫酸; 吸收氨氣;防止倒吸;

(5)甲烷不溶于水,可以通過(guò)排水法收集生成的甲烷氣體,故選B;

(6)①根據(jù)Al~NaOH~ NaAlO2,氫氧化鈉的物質(zhì)的量與鋁的物質(zhì)的量相等,則氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度= =5mol/L,故答案為:5mol/L;

②若將a處膠管用彈簧夾夾住,其他操作均同上(樣品完全反應(yīng)),導(dǎo)致部分空氣被當(dāng)做甲烷排除,使得生成的甲烷氣體的體積偏大,則最終測(cè)定的結(jié)果偏大,故答案為:偏大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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