【題目】氮化鋁AlN是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì),為測定AlN含量,設計如下兩種實驗方案。已知AlN+NaOH+ 2H2O==NaAlO2+ NH3

【方案1】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)上圖C裝置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,檢查裝置氣密性并加入實驗藥品,關閉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裝置反應前后的質(zhì)量變化。

①檢驗裝置氣密性的方法是__________________________。

②通入氮氣的目的是___________________________。

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

【方案2】用下圖裝置測定m g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___________

ACCl4 BH2O CNH4Cl溶液 D.苯

5)若m g樣品完全反應,測得生成氣體的體積為V mL已轉(zhuǎn)換為標準狀況,則AIN的質(zhì)量分數(shù)是_____________________。若其他操作均正確,但反應結(jié)束后讀數(shù)時,右側(cè)量氣管中液面高于左側(cè)球型管中液面,則最后測得AIN的質(zhì)量分數(shù)會_________(填偏高”“偏低無影響

【答案】 防倒吸 關閉K1和分液漏斗活塞,向C中注水至浸沒長導管下端管口,微熱A,若C中長導管管口出現(xiàn)氣泡,冷卻后回流一段水柱,說明裝置氣密性良好 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 C裝置出口處連接一個盛有堿石灰的干燥管 AD 41V/22400m100% 偏低

【解析】(1). 氨氣是與濃硫酸能發(fā)生反應的氣體,容易發(fā)生倒吸,圖C裝置中球形干燥管的作用就是防止倒吸,故答案為:防倒吸; (2). ① 組裝好實驗裝置,需要先檢查氣密性,加入實驗藥品后,關閉K1和分液漏斗活塞,向C中注水至浸沒長導管下端管口,微熱A,若C中長導管管口出現(xiàn)氣泡,冷卻后回流一段水柱,說明裝置氣密性良好;故答案為:關閉K1和分液漏斗活塞,向C中注水至浸沒長導管下端管口,微熱A,若C中長導管管口出現(xiàn)氣泡,冷卻后回流一段水柱,說明裝置氣密性良好;②通入氮氣的目的是反應生成氨氣后將裝置中的氨氣全部趕入裝置C中被濃硫酸吸收,準確測定裝置C的增重計算,故答案為:把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置;(3). 裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣可以進入裝置C中,使測定結(jié)果偏高,需要連接一個盛堿石灰的干燥管,故答案為:C裝置出口處連接一個盛有堿石灰的干燥管; (4).A.四氯化碳不能溶解氨氣,可以用排四氯化碳的方法測定氨氣的體積,故正確;B.氨氣極易溶于水,不能用排水法測定,故錯誤;C.氨氣極易溶于水,不能用排氯化銨溶液的方法測定,故錯誤;D.氨氣不溶于苯,可以用排苯的方法測定氨氣的體積,故正確,故選AD;(5).mg樣品完全反應后,測得生成氣體體積為VmL,則根據(jù)方程式計算:

AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3

41 22.4l

m V×10-3L

m= g

則氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)= 故答案為: 41V/22400m100% ;若其他操作均正確,但反應結(jié)束后讀數(shù)時,右側(cè)量氣管中液面高于左側(cè)球型管中液面,說明氣體的壓強大于外界大氣壓,則氣體體積偏小,則測定結(jié)果偏低,故答案為:偏低。

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