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(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先檢查氣密性，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)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M(jìn)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__________。

A．CCl4 B．H2O C．NH4Cl溶液 D．苯

（方案3）按以下步驟測定樣品中AlN的純度：

(5)步驟②生成沉淀的離子方程式為__________________________________________。

Answer 1

【答案】 防倒吸 關(guān)閉K1，打開K2 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置中被吸收 C裝置出口處連接一個(gè)干燥裝置 AD CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓

【解析】（1）分析裝置和儀器作用分析，氨氣是和濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)的氣體，易發(fā)生倒吸，儀器作用是防止倒吸的作用；
（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，依據(jù)原理可知?dú)怏w制備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，反應(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)確測定裝置C的增重計(jì)算；
（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，使測定結(jié)果偏高，需要連接一個(gè)盛堿石灰干燥管；
（4）依據(jù)氨氣極易溶于水的性質(zhì)分析判斷；
（5）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成。

（1）分析裝置和儀器作用分析，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：防倒吸；

（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，原理可知?dú)怏w制備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)確測定裝置C的增重計(jì)算，

故答案為：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）依據(jù)氨氣極易溶于水的性質(zhì)分析，為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是；

A．CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測定氨氣體積，故A正確；

B．氨氣極易溶于水，不能排水法測定，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，測定氨氣的體積，故D正確；

故選AD；

（5）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為：CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓，

故答案為：CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓。