Question

（15分）氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有A12O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計如下三種實驗方案。(已知：A1N+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑)

【方案l】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）左裝置圖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(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是 。

（3）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。請?zhí)岢龈倪M意見 。

【方案2】用右上裝置圖測定mg樣品中AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。

（4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是 。

a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl溶液 d．

（5）若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為VmL(已轉(zhuǎn)換為標準狀況)。則AlN的質(zhì)量分數(shù)是 。

【方案3】按下圖步驟測定樣品中A1N的純度：

（6）步驟②生成沉淀的離子方程式為 。

（7）若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將 (_填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

 

Answer 1

(15分)

（1）防倒吸(1分)

（2）檢查裝置氣密性(1分) 關(guān)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）C裝置出口處連接一個干燥裝置(2分)

（4）ad(2分) （5）41v/22400m(2分)

（6）A1O2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓(2分) （7）偏高(1分)

【解析】

試題分析：（1）分析裝置和儀器作用，氨氣是能與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)的氣體，易發(fā)生倒吸，所以左裝置圖中球形干燥管的作用是：防止倒吸的作用。

（2）組裝好實驗裝置，原理可知氣體制備需要先檢查裝置氣密性，加入實驗藥品．接下來的實驗操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體．打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．通入氮氣的目的是，反應(yīng)生成氨氣后衛(wèi)把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準確測定裝置C的增重計算。

（3）裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可以進入裝置C，使測定結(jié)果偏高，需要連接一個盛堿石灰干燥管。

（4）a、CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測定氨氣體積，故a正確；b、氨氣極易溶于水，不能排水法測定，故b錯誤；c、氨氣極易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法測定氣體體積，故c錯誤；d、氨氣不溶于苯，可以利用排苯溶液，測定氨氣的體積，故d正確。

（5）若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL（已轉(zhuǎn)換為標準狀況），

AIN+NaOH+H2O═NaAIO2+NH3↑

41 22.4L

m V×10-3L

m=41V×10-3÷22.4，則AlN的質(zhì)量分數(shù)=41V×10-3÷22.4m×100%=41V/22400m

（6）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為：CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓。

（7）若在步驟③中未洗滌，沉淀不洗滌得到濾渣質(zhì)量會增大，測定結(jié)果會偏高。

考點：本題考查實驗方案的設(shè)計與評價、基本儀器和基本操作、化學流程的分析、化學計算。