氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應用與集成電路生產(chǎn)領域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖Ⅰ中的一些裝置來進行檢驗,使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,根據(jù)反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導管體積忽略不計).

(1)實驗有關操作為:a、往燒瓶中放入適量的AlN樣品;b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH;c、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.正確的操作順序為______.
(2)本試驗中檢查裝置氣密性的方法是______.
(3)廣口瓶中的試劑X可選用______(填選項的標號).
A.濃氫氧化鈉溶液  B.酒精   C.植物油   D.CCl4
(4)廣口瓶中液體未裝滿,測得NH3的體積將______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(5)實驗結束后,若觀察到錐形瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是______.
(6)若樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為a L(標準狀況),AlN的質(zhì)量分數(shù)為______.

解:(1)應先進行裝置氣密性檢驗,然后依次加入固體藥品、液體藥品,最后進行氣體排出水的測量,確定產(chǎn)生氣體體積;
故答案為:c、a、b、d;
(2)通過微熱或用手握熱使裝置內(nèi)氣體使氣體體積變大,如果裝置漏氣則不會觀察到裝置內(nèi)有明顯變化;如果氣密性良好,廣口瓶中右側導管水柱上升,松手后水柱回落;
故答案為:關閉分液漏斗活塞,用水緊握握熱錐形瓶,廣口瓶中右側導管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好;
(3)濃氫氧化鈉溶液與水互溶,不能起到隔離作用.酒精易揮發(fā),揮發(fā)出來的氣體對實驗有影響,同時由于酒精易溶于水,也不能達到隔離的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔離作用.而植物油既不溶于水,密度小于水也不易揮發(fā),可以把氨氣與水進行隔離;
故答案為:C;
(4)本次實驗的目的在于測定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體,因此,廣口瓶內(nèi)的原有氣體不在測量內(nèi),不會對測量結果產(chǎn)生影響;
故答案為:無影響;
(5)氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),氧化鋁易溶于NaOH溶液,而實驗結束后,若觀察到錐形瓶中還有固體,說明固體不溶于氫氧化鈉溶液,所以雜質(zhì)是碳;
故答案為:碳、
(6)氨氣的體積為aL(標況下)的物質(zhì)的量為=mol,由方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑可知,樣品中AlN的物質(zhì)的量為=mol,所以AlN的質(zhì)量為mol×41g/mol=g,樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為×100%=%.
故答案為:%.
分析:(1)制取氣體時,為防止裝置漏氣應在連接裝置后立即進行裝置氣密性檢查,確定裝置不漏氣后,本著先加固體后加液體的原則加入藥品;最后進行氣體的收集與測量;
(2)關閉分液漏斗的活塞,裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境,如果對裝置進行加熱,裝置內(nèi)氣體受熱體積變大,若氣密性良好,就會觀察到廣口瓶中右側導管水柱上升,恒溫時水柱并不回落;
(3)產(chǎn)生的氨氣極易溶于水,為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離,因此應選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液;選用的試劑應是和水不互溶,且密度大于水的;
(4)本次實驗的目的在于測定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體,因此,廣口瓶內(nèi)的原有氣體不在測量范圍內(nèi);
(5)氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),氧化鋁易溶于NaOH溶液,而實驗結束后,若觀察到錐形瓶中還有固體,說明固體不溶于氫氧化鈉溶液;
(6)計算出氨氣的體積為aL的物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式計算出AlN的物質(zhì)的量,進而計算AlN的質(zhì)量,利用質(zhì)量分數(shù)的定義計算樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).
點評:本題考查對實驗原理的理解與實驗操作評價、物質(zhì)含量測定、化學計算等,難度中等,理解實驗原理是關鍵,是對所學知識的綜合運用,需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力,學習中全面把握基礎知識.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2011?揚州三模)氮化鋁(AlN)是一種新型的無機非金屬材料,工業(yè)上由氧化鋁與焦炭在氮氣流中高溫制得.請回答下列有關問題.
(1)氮化鋁(AlN)制備:Al2O3+N2+3C
 高溫 
.
 
2AlN+3CO,反應中氧化產(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與水反應生成CH4,CH4與CuO發(fā)生反應:CH4+4CuO
  △  
.
 
CO2+2H2O+4Cu.為測定產(chǎn)品中有關成分的含量,所需儀器如下:

若各裝置連接的順序為:A→C→F→C→D→E,請補充操作步驟:
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)生氣體時為止
從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時為止
;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.請選擇合適的藥品和裝置,按氣流方向連接各裝置,其順序為:
B
B
D
D
C
C
→E.若試樣為mg,測得C增重ng,則AlN的質(zhì)量分數(shù)是
41n
17m
×100%
41n
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×100%
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2011?西安模擬)氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應用于集成電路生產(chǎn)領域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進行檢驗,使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應:
AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3
根據(jù)反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導管體積忽略不計)

(1)實驗有關操作為:a、往燒瓶中放入適量的AIN樣品:b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH; C、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.
正確的操作順序為:
c、a、b、d
c、a、b、d

(2)本試驗中(圖I)檢査裝置氣密性的方法是:
關閉分液漏斗活塞,用水緊握握熱錐形瓶,廣口瓶中右側導管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好
關閉分液漏斗活塞,用水緊握握熱錐形瓶,廣口瓶中右側導管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好

(3)廣口瓶中的試劑X可選用
C
C
.(填選項的標號)
A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
(4)實驗結束后,若觀察到燒瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是

(5)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為aL(標況下),則樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為:
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%

(6)有人改用圖II裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).你認為是否可行?
不可行
不可行
 (填入“可行”、“不可行”),原因是
氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象
氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象
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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應用與集成電路生產(chǎn)領域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖Ⅰ中的一些裝置來進行檢驗,使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,根據(jù)反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導管體積忽略不計).
精英家教網(wǎng)
(1)實驗有關操作為:a、往燒瓶中放入適量的AlN樣品;b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH;c、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.正確的操作順序為
 

(2)本試驗中檢查裝置氣密性的方法是
 

(3)廣口瓶中的試劑X可選用
 
(填選項的標號).
A.濃氫氧化鈉溶液  B.酒精   C.植物油   D.CCl4
(4)廣口瓶中液體未裝滿,測得NH3的體積將
 
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(5)實驗結束后,若觀察到錐形瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是
 

(6)若樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為a L(標準狀況),AlN的質(zhì)量分數(shù)為
 
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

氮化鋁(AlN)是一種新型的無機材料,廣泛應用于集成電路生產(chǎn)領域.某氮化鋁樣品中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I裝置進行實驗,使氮化鋁樣品與NaOH溶液反應(反應的化學方程式為AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑),根據(jù)反應所生成的氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象確定雜質(zhì)的成分.實驗過程記錄如下:
精英家教網(wǎng)
a.檢查裝置的氣密性;
b.往圖I裝置的錐形瓶中放入適量氮化鋁樣品,從分液漏斗往錐形瓶中加入過量濃NaOH溶液,立即發(fā)生劇烈反應,生成的氨將廣口瓶中的水排入量筒中;
c.實驗結束后,測量量筒中收集到的水的體積(包括由廣口瓶到量筒的導管內(nèi)的水柱的體積),進行計算.
(1)檢査A裝置氣密性的方法是
 

(2)B裝置廣口瓶中的試劑X宜選用
 
 (填下列選項字母)
A.汽油   B.酒精   C.植物油   D.四氯化碳
(3)B裝置廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有少量空間),實驗結果測得的NH3的體積將
 
.(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(4)實驗結束后,若觀察到A裝置錐形瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是
 

(5)若稱取wg樣品進行實驗,實驗完成時測得氨氣的體積為aL(已折算成標準狀況),則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為
 
 (用含w、a的關系式表示,不用化簡).
(6)有人改用上圖D裝置進行同樣實驗,通過測定E裝置增加的質(zhì)量來確定樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù).你認為兩種實驗方案中
 
更好(填“圖I”或“圖Ⅱ”).理由是
 
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科目:高中化學 來源: 題型:

氮化鋁(AlN)是一種熔點很高、硬度大、不導電、難溶于水和其他溶劑的晶體。將下列各組物質(zhì)加熱熔化或汽化,所克服粒子間的作用力與AlN克服粒子間的作用力都相同的是

A.水晶,金剛石                              

B.食鹽,硫酸鉀

C.碘,硫                                    

D.石墨,硅

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