工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN)樣品中AlNAl4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解)。

(1)實(shí)驗(yàn)原理

Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4;

AlN溶于強(qiáng)酸生成銨鹽,溶于氫氧化鈉溶液生成氨氣,請(qǐng)寫(xiě)出AlNNaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                。 

(2)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)

 

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性。稱得D裝置的質(zhì)量為n g,滴定管的讀數(shù)為a mL

稱取m g AlN樣品置于錐形瓶中;塞好膠塞,關(guān)閉活塞   ,打開(kāi)活塞   ,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量   (填化學(xué)式),與錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)。 

待反應(yīng)進(jìn)行完全后,關(guān)閉活塞   ,打開(kāi)活塞   ,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量   (填化學(xué)式),與錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)。 

            (填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作)。 

記錄滴定管的讀數(shù)為b mL,稱得D裝置的質(zhì)量為p g。

(4)數(shù)據(jù)分析

AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為     。 

若讀取滴定管中氣體的體積時(shí),液面左高右低,則所測(cè)氣體的體積   (偏大”“偏小無(wú)影響”)。 

Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為      (該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm) 

 

【答案】

(1)AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3

(3)K2、K3 K1 稀硫酸 K1 K3 NaOH 打開(kāi)K2,通入空氣一段時(shí)間

(4)×100% 偏小 ×100%

【解析】(3)A裝置是測(cè)量CH4的裝置、D裝置是吸收NH3的裝置,從實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟上看,本實(shí)驗(yàn)的原理是用足量硫酸與樣品中Al4C3、AlN完全反應(yīng),生成甲烷、銨鹽,量取生成的甲烷,從而可測(cè)得Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù);用足量NaOH溶液與生成的銨鹽反應(yīng),充分吸收生成的氨氣,并稱量其質(zhì)量,從而求得AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(4)根據(jù)氮原子的守恒,氨氣的物質(zhì)的量等于AlN的物質(zhì)的量,可求得AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù);Al4C3的物質(zhì)的量等于甲烷的物質(zhì)的量的,可求得Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?揚(yáng)州三模)氮化鋁(AlN)是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料,工業(yè)上由氧化鋁與焦炭在氮?dú)饬髦懈邷刂频茫?qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題.
(1)氮化鋁(AlN)制備:Al2O3+N2+3C
 高溫 
.
 
2AlN+3CO,反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為
3:2
3:2

(2)AlN產(chǎn)品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等雜質(zhì),已知Al4C3與水反應(yīng)生成CH4,CH4與CuO發(fā)生反應(yīng):CH4+4CuO
  △  
.
 
CO2+2H2O+4Cu.為測(cè)定產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,所需儀器如下:

若各裝置連接的順序?yàn)椋篈→C→F→C→D→E,請(qǐng)補(bǔ)充操作步驟:
①稱量D的質(zhì)量,按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,將試樣放入錐形瓶中;
緩緩鼓入一定量的N2
緩緩鼓入一定量的N2
;③_______;④
從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
;⑤
再次緩緩鼓入一定量的N2
再次緩緩鼓入一定量的N2
;⑥再次稱量D的質(zhì)量;
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到D的質(zhì)量基本不變
已知AlN能夠水解.請(qǐng)選擇合適的藥品和裝置,按氣流方向連接各裝置,其順序?yàn)椋?!--BA-->
B
B
D
D
C
C
→E.若試樣為mg,測(cè)得C增重ng,則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
41n
17m
×100%
41n
17m
×100%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?石家莊二模)工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì).某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN)樣品中
AlN和Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解).
實(shí)驗(yàn)原理:Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4;AlN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣;
實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性.
稱得D裝置的質(zhì)量為y g,滴定管的讀數(shù)為amL.
盛取x g AlN樣品置于錐形瓶中;塞好膠塞,①關(guān)閉活塞
K2、K3
K2、K3
,打開(kāi)活塞
K1
K1
,通過(guò)分液漏斗加入稀硫酸,與燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng).待反應(yīng)進(jìn)行完全后,②關(guān)閉活塞
K1
K1
,打開(kāi)活塞
K3
K3
,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量③
NaOH
NaOH
(填化學(xué)式),與燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng).④
打開(kāi)K2,通入空氣一段時(shí)間
打開(kāi)K2,通入空氣一段時(shí)間
(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作).
記錄滴定管的讀數(shù)為bmL,稱得D裝置的質(zhì)量為z g.
數(shù)據(jù)分析:
⑤AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
41(z-y)
17x
×100%
41(z-y)
17x
×100%

⑥若讀取滴定管中氣體的體積時(shí),液面左高右低,則所測(cè)氣體的體積
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).
⑦Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.048(a-b)
Vmx
×100%
0.048(a-b)
Vmx
×100%
.(該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得:
 
SiO2+
 
C+
 
N2
 高溫 
.
 
 
Si3N4+
 
CO.
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式.
 
SiO2+
 
C+
 
N2
 高溫 
.
 
 
Si3N4+
 
CO.
(2)為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化,氮?dú)庖m當(dāng)過(guò)量.某次反應(yīng)用了30mol氮?dú),反?yīng)生成了5mol一氧化碳,則此時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是
 

(3)氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高,硬度接近于剛玉(A12O3),熱穩(wěn)定性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.以下用途正確的是
 

A.可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設(shè)備
B.在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體
C.研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)
D.氮化硅陶瓷的開(kāi)發(fā)受到資源的限制,沒(méi)有發(fā)展前途.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆江蘇省泰州中學(xué)高三第一次學(xué)情調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)氮化鋁(AlN)是一種新型的無(wú)機(jī)非金屬材料,工業(yè)上由氧化鋁與焦炭在氮?dú)饬髦懈邷刂频。?qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題。
(1)氮化鋁(AlN)制備:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為       。
(2)AlN產(chǎn)品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等雜質(zhì),已知Al4C3與水反應(yīng)生成CH4,CH4與CuO發(fā)生反應(yīng):
CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。為測(cè)定產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,所需儀器如下:

【測(cè)定樣品中Al4C3的含量】
若各裝置連接的順序?yàn)椋篈→C→F→C→D→E,請(qǐng)補(bǔ)充操作步驟:
①稱量D的質(zhì)量,按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,將試樣放入錐形瓶中;
      ;③      ;④      ;⑤      ;⑥再次稱量D的質(zhì)量;
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到D的質(zhì)量基本不變。
【測(cè)定AlN的含量】
已知AlN能夠水解,請(qǐng)選擇合適的藥品和裝置,按氣流方向連接各裝置,其順序?yàn)椋?br />                  →E。若試樣為mg ,測(cè)得C增重n g,則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是      。

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