Question

【題目】氮化鋁(AlN)是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。

（1）已知AlN與NaOH反應(yīng)得到一種鹽和一種堿性氣體，化學(xué)反應(yīng)方程式是____

（方案1）取一定量的樣品，用圖1裝置測(cè)定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（夾持儀器已略去）。

（2）圖1中儀器a的名稱是___

（3）完成以下實(shí)驗(yàn)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。關(guān)閉K1，打開(kāi)K2和分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液至不再產(chǎn)生氣體，打開(kāi)K1，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)定C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>____

（4）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見(jiàn)____

（方案2）用圖2裝置測(cè)定mg樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（部分夾持裝置己略去）。

（5）為測(cè)定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是___（填字母序號(hào)）。

a．CCl4 b．H2O c．飽和NH4Cl溶液 d．苯

（6）若mg樣品完全反應(yīng)，測(cè)得生成氣體的體積為VmL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。若將b處膠管用彈簧夾夾住，其他操作均不變，則最終測(cè)定的結(jié)果___（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。

Answer 1

【答案】AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ 干燥管 將A中殘留氣體全部趕至C中 C裝置后添加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管 a、d 偏大

【解析】

（1）已知AlN與NaOH反應(yīng)得到一種鹽和一種堿性氣體，根據(jù)反應(yīng)物，鹽為偏鋁酸鈉，堿性氣體為氨氣；

（2）根據(jù)裝置特點(diǎn)，圖1中儀器a的名稱是干燥管；

（3）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，為了使測(cè)量的含量更準(zhǔn)確，將裝置A、B中殘留有氨氣排入裝置C，被硫酸完全吸收；

（4）濃硫酸具有吸水性，防止?jié)饬蛩嵛�收外界氣體中的水蒸氣造成誤差；

（5）為測(cè)定生成的氣體氨氣的體積，并利用U型管測(cè)量氣體體積，則要求U型管內(nèi)液體不溶解氨氣，且不與氨氣反應(yīng)；

（6）根據(jù)N原子守恒，n（NH3）=n（AlN）進(jìn)行計(jì)算；若將b處膠管用彈簧夾夾住，加入的NaOH溶液的體積會(huì)計(jì)算成氨氣的體積；

（1）已知AlN與NaOH反應(yīng)得到一種鹽和一種堿性氣體，根據(jù)反應(yīng)物，鹽為偏鋁酸鈉，堿性氣體為氨氣，方程式為AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；

（2）根據(jù)裝置特點(diǎn)，圖1中儀器a的名稱是干燥管；

（3）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，為了使測(cè)量的含量更準(zhǔn)確，將裝置A、B中殘留有氨氣排入裝置C，被硫酸完全吸收；

（4）濃硫酸具有吸水性，防止?jié)饬蛩嵛�收外界氣體中的水蒸氣造成誤差，則應(yīng)在裝置C后加一干燥裝置；

（5）為測(cè)定生成的氣體氨氣的體積，并利用U型管測(cè)量氣體體積，則要求U型管內(nèi)液體不溶解氨氣，且不與氨氣反應(yīng)，

a．CCl4與氨氣不相溶，且不反應(yīng)，a正確；

b．H2O可溶解氨氣，少量反應(yīng)，b錯(cuò)誤；

c．飽和NH4Cl溶液，可降低氨氣的溶解度，但氨氣依然有較多的溶解，c錯(cuò)誤；

d．苯與氨氣不相溶，且不反應(yīng)，d正確；

答案為ad；

（6）根據(jù)N原子守恒，n（NH3）=n（AlN）=V×10-3L÷22.4L/mol，AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= V×10-3L÷22.4L/mol×41g/mol÷m×100%=；若將b處膠管用彈簧夾夾住，加入的NaOH溶液的體積會(huì)計(jì)算成氨氣的體積，則結(jié)果偏大。