Question

【題目】某研究小組利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，設(shè)計如圖1所示實驗裝置。

請回答：

（1）圖1中用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液加熱制取氮氣，該離子方程式為____。

（2）圖1裝置中各儀器導(dǎo)管口連接的順序是（可重復(fù)使用，用小寫字母a→g填寫）：_______；

導(dǎo)管A的作用是_________________________________________。

（3）按要求連接好實驗裝置后，接下來的操作是_____________________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，某同學(xué)用圖2裝置進行實驗來測定 氮化鋁樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）。

①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氨氣化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________；

② 集氣瓶中的苯的作用是____________；集氣瓶中的液體沒有裝滿，則實驗測得NH3的體積將__________（填“偏大” “偏小”或“不變”）。

③若實驗中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為8.0 g，測得氨氣的體積2.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________（保留3位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 NO2-+NH4+ 2H2O+N2↑ a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f 平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強，使NaNO2 飽和溶液順利滴下 檢查裝置的氣密性 AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨氣溶于水 不變 64.1%

【解析】試題分析：（1）飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮氣、氯化鈉和水。

（2）制備氮氣、干燥氮氣、氮氣與鋁粉反應(yīng)、最后為防止水蒸汽與氮化鋁反應(yīng)需要連接1干燥裝置；導(dǎo)管A能平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強，使NaNO2 飽和溶液順利滴下。

（3）需要制備氣體的實驗，連接好實驗裝置后的操作是檢查裝置的氣密性。

（4）①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氨氣和偏鋁酸鈉；

② 根據(jù)反應(yīng)生成氨氣的體積測定氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實驗中要防止氨氣溶于水；根據(jù)排水量氣法的原理，收集氣體的體積與排出水的體積相等。

③根據(jù)方程式AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑，計算樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：（1）飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮氣、氯化鈉和水，反應(yīng)離子方程式為NO2-+NH4+ 2H2O+N2↑ 。

（2）制備氮氣、干燥氮氣、氮氣與鋁粉反應(yīng)、最后為防止水蒸汽與氮化鋁反應(yīng)需要連接一干燥裝置，儀器理解順序是a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f ；導(dǎo)管A的作用是平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強，使NaNO2 飽和溶液順利滴下。

（3）連接好實驗裝置后的操作是檢查裝置的氣密性。

（4）①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氨氣和偏鋁酸鈉，反應(yīng)方程式為AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑；

② 要測定氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要準(zhǔn)確測量氨氣的體積，氨氣易溶于水，難溶于苯，所以苯的作用是防止氨氣溶于水；收集氣體的體積與排出水的體積相等，集氣瓶中的液體沒有裝滿，則實驗測得NH3的體積不變。

③設(shè)氮化鋁的質(zhì)量為xg

X=5.125g

樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。