Question

【題目】氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)非金屬材料，某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的含量，設(shè)計(jì)如下三種實(shí)驗(yàn)方案。已知：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2＋NH3↑

（方案1）取一定量的樣品，用以下裝置測(cè)定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。

（1）如圖C裝置中球形干燥管的作用是______________。

（2）完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先______；再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是____,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?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>______________。

（3）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_________。

（方案2）用如下圖裝置測(cè)定m g樣品中A1N的純度(部分夾持裝置已略去)。

（4）導(dǎo)管a的主要作用是______________。

（5）為測(cè)定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是____________。（填選項(xiàng)序號(hào)）

a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl溶液 d．

（6）若mg樣品完全反應(yīng)，測(cè)得生成氣體的體積為VmL,（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___（用含V、m的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】防止倒吸檢查裝置氣密性關(guān)閉K1，打開K2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(gè)干燥裝置保持氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下；消除加入溶液體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響ad[41V/22400m]×100%

【解析】

（1）氨氣是與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)的氣體，易發(fā)生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用，故答案為：防止倒吸；

（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，需要先檢查裝置氣密性，加入實(shí)驗(yàn)藥品，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)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?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．通入氮?dú)獾哪康氖�，反�?yīng)生成氨氣后衛(wèi)把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測(cè)定裝置C的增重計(jì)算，故答案為：檢查裝置氣密性；關(guān)閉K1，打開K2；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和二氧化碳也可以進(jìn)入裝置C，使測(cè)定結(jié)果偏高，需要連接一個(gè)盛堿石灰干燥管，故答案為：C裝置出口處連接一個(gè)干燥裝置；

（4）導(dǎo)管a可以保持分液漏斗上方和反應(yīng)裝置內(nèi)的氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下，故答案為：保持氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下；

（5）a．CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測(cè)定氨氣體積，故a正確； b．氨氣極易溶于水，不能排水法測(cè)定，故b錯(cuò)誤； c．氨氣極易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法測(cè)定氣體體積，故c錯(cuò)誤； d．氨氣不溶于苯，可以利用排苯溶液，測(cè)定氨氣的體積，故d正確；故答案為：ad；

（6）若m g樣品完全反應(yīng)，測(cè)得生成氣體的體積為V mL（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

41 22.4L

m V×10-3L

m=g，則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=×100%，故答案為：×100%。