题目内容
【题目】氮化铝（A1N）是一种新型无机非金属材料。某A1N样品仅含有Al2O3杂质，为测定A1N的含量，设计如下三种实验方案。
已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
（方案一）
取一定量的样品，用以下装置测定样品中A1N的纯度（夹持装置已略去）。
（1）如图1C装置中球形干燥管的作用是___。
（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先___再加入实验药品。接下来的实验操作是___，打开分液漏斗活塞，加入浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化，通入氮气的目的是___。
（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见____。
（方案二）
用如图2装置测定mg样品中A1N的纯度（部分夹持装置已略去）。
（4）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是___。
a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl溶液 d．苯
（5）若mg样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL（已转换为标准状况），则A1N的质量分数____。
（方案三）
按如图3步骤测定样品中A1N的纯度：
（6）步骤②生成沉淀的离子方程式为____。
（7）若在步骤③中未洗涤，测定结果将___（填“偏高”“偏低’或“无影响”）。
（8）实验室制取NO2气体。在如图4虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图___（夹持仪器略）。
【答案】防止倒吸 检查装置气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置 C装置出口处连接一个干燥装置 ad 
×100% CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓ 偏高 
【解析】
（1）分析装置和仪器作用分析，氨气是和浓硫酸能发生反应的气体，易发生倒吸，仪器作用是防止倒吸的作用；
（2）组装好实验装置，依据原理可知气体制备需要先检查装置气密性，加入实验药品．接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，反应生成氨气后未把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算；
（3）装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C，使测定结果偏高，需要连接一个盛碱石灰干燥管；
（4）依据氨气极易溶于水的性质分析判断；
（5）依据化学方程式定量关系计算得到，若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL（已转换为标准状况），
m=
，计算得到质量分数表达式；
（6）步骤②生成的沉淀是氢氧化铝，是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成；
（7）沉淀不洗涤得到滤渣质量会增大，测定结果会偏高；
（8）铜与浓硝酸反应为固体和液体的反应，不需要加热，生成的NO2能和水反应，密度比空气大，所以要用向上排空气法收集，据此可画出装置图。
（1）氨气是与浓硫酸能发生反应的气体，易发生倒吸，图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸，故答案为：防止倒吸；
（2）组装好实验装置，气体制备需要先检查装置气密性，然后再加入实验药品．接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体．打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是，反应生成氨气后为把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算，故答案为：检查装置气密性；关闭K1，打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；
（3）装置存在缺陷是空气中的水蒸气可以进入装置C，使测定结果偏高，需要连接一个盛碱石灰干燥管，故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；
（4）a．CCl4不能溶解氨气，可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积，故a正确；
b．氨气极易溶于水，不能排水法测定，故b错误；
c．氨气极易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积，故c错误；
d．氨气不溶于苯，可以利用排苯溶液，测定氨气的体积，故d正确；
故选ad；
（5）若mg样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL（已转换为标准状况），
m=
则AlN的质量分数=
×100%=×100%，故答案为：×100%；
（6）步骤②生成的沉淀是氢氧化铝，是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成，反应的离子方程式为：CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓，故答案为：CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓；
（7）若在步骤③中未洗涤沉淀，得到滤渣质量会增大，测定结果会偏高，故答案为：偏高；
（8）铜与浓硝酸反应为固体和液体的反应，不需要加热，生成的NO2的能和水反应，密度比空气大，所以要用向上排空气法收集，据此可画出装置图为，故答案为：。
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