Question

【題目】氮化鉻(CrN)薄膜具有韌性高、耐磨性好、涂層結(jié)合強(qiáng)度高、更好的抗高溫氧化性和抗腐蝕性以及內(nèi)應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域取得了很好的應(yīng)用效果。某化學(xué)興趣小組利用下列裝置進(jìn)行氮化鉻的制備(部分夾持裝置已略)，回答下列問(wèn)題：

(1)儀器x的名稱為________，x中盛有的試劑為干燥劑，該干燥劑可以是________(填字母)。

�。幔�濃硫酸 b．堿石灰 c．CaO d．無(wú)水CaCl2

(2)裝置甲中CaO可用NaOH固體代替，其原因是_______________________________________________。

(3)若裝置丙玻璃管中產(chǎn)生大量白煙，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

(4)裝置丁洗氣瓶中水的作用是________________________________________。該裝置是否合適？合適則寫出合適的理由，不合適則說(shuō)明改進(jìn)措施：_____________________________________________________

(5)實(shí)驗(yàn)前，在裝置丙中加入15.850g CrCl3，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出裝置丙中的固體加熱至質(zhì)量不再減少，稱量剩余固體質(zhì)量為7.525g，則制備的產(chǎn)品純度為______%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

Answer 1

【答案】U形管(或U形干燥管) be NaOH溶于水放熱，且電離出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3 吸收尾氣HCl或NH3 不合適，將丁中插入水中的導(dǎo)管改為倒扣漏斗，使漏斗下緣剛好和液面相平或在裝置丙和裝置丁之間增加一個(gè)安全瓶 78.9

【解析】

本題以氨氣的實(shí)驗(yàn)制備、性質(zhì)和新信息下的反應(yīng)方程式的書寫以及有關(guān)產(chǎn)物的純度計(jì)算，重點(diǎn)是在CrCl3與NH3的反應(yīng)方程式的推斷，一是注意目標(biāo)產(chǎn)物為CrN，二是白煙為NH4Cl固體小顆粒，這個(gè)在學(xué)習(xí)氨氣的檢驗(yàn)過(guò)程中已經(jīng)熟知，故難度不大。產(chǎn)物純度計(jì)算過(guò)程中利用差量法進(jìn)行較為簡(jiǎn)單。

(1)由儀器x的構(gòu)造特點(diǎn)及在實(shí)驗(yàn)中的作用可知其名稱是U形干燥管或U形管。NH3為堿性氣體，應(yīng)用堿性干燥劑，b、c項(xiàng)正確；因NH3與濃硫酸和CaCl2均能反應(yīng)，故不能用濃硫酸和CaCl2作為干燥NH3的干燥劑，故答案為：U形干燥管或U形管，bc；

(2)氨水中存在平衡：，NaOH溶于水放熱，且電離出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3，故答案為：NaOH溶于水放熱，且電離出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3；

(3)裝置丙玻璃管中的物質(zhì)為CrCl3，另外通入NH3，產(chǎn)生大量白煙是NH4Cl固體小顆粒，目標(biāo)產(chǎn)物為CrN，故化學(xué)方程式為，故答案為：；

(4)HCl、NH3在水中溶解性極好，可用水作為二者的尾氣吸收劑。裝置丁中導(dǎo)管直接插入水中，容易引起倒吸，為防止液體倒吸，可將插入水中的導(dǎo)管改為倒扣漏斗，使漏斗下緣剛好和液面相平或在裝置丙和裝置丁之間增加一個(gè)安全瓶，故答案為：吸收尾氣HCl或NH3 不合適，將丁中插入水中的導(dǎo)管改為倒扣漏斗，使漏斗下緣剛好和液面相平或在裝置丙和裝置丁之間增加一個(gè)安全瓶；

(5)利用差量法計(jì)算：

則x=5.94，

純度為，故答案為：78.9%。