Question

【题目】氮化铬(CrN)薄膜具有韧性高、耐磨性好、涂层结合强度高、更好的抗高温氧化性和抗腐蚀性以及内应力低等优点，在汽车工业、航空航天等领域取得了很好的应用效果。某化学兴趣小组利用下列装置进行氮化铬的制备(部分夹持装置已略)，回答下列问题：

(1)仪器x的名称为________，x中盛有的试剂为干燥剂，该干燥剂可以是________(填字母)。

　ａ．浓硫酸 b．碱石灰 c．CaO d．无水CaCl2

(2)装置甲中CaO可用NaOH固体代替，其原因是_______________________________________________。

(3)若装置丙玻璃管中产生大量白烟，则发生反应的化学方程式为__________________________________。

(4)装置丁洗气瓶中水的作用是________________________________________。该装置是否合适？合适则写出合适的理由，不合适则说明改进措施：_____________________________________________________

(5)实验前，在装置丙中加入15.850g CrCl3，实验结束后，取出装置丙中的固体加热至质量不再减少，称量剩余固体质量为7.525g，则制备的产品纯度为______%(保留小数点后一位)。

Answer 1

【答案】U形管(或U形干燥管) be NaOH溶于水放热，且电离出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3 吸收尾气HCl或NH3 不合适，将丁中插入水中的导管改为倒扣漏斗，使漏斗下缘刚好和液面相平或在装置丙和装置丁之间增加一个安全瓶 78.9

【解析】

本题以氨气的实验制备、性质和新信息下的反应方程式的书写以及有关产物的纯度计算，重点是在CrCl3与NH3的反应方程式的推断，一是注意目标产物为CrN，二是白烟为NH4Cl固体小颗粒，这个在学习氨气的检验过程中已经熟知，故难度不大。产物纯度计算过程中利用差量法进行较为简单。

(1)由仪器x的构造特点及在实验中的作用可知其名称是U形干燥管或U形管。NH3为碱性气体，应用碱性干燥剂，b、c项正确；因NH3与浓硫酸和CaCl2均能反应，故不能用浓硫酸和CaCl2作为干燥NH3的干燥剂，故答案为：U形干燥管或U形管，bc；

(2)氨水中存在平衡：，NaOH溶于水放热，且电离出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3，故答案为：NaOH溶于水放热，且电离出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3；

(3)装置丙玻璃管中的物质为CrCl3，另外通入NH3，产生大量白烟是NH4Cl固体小颗粒，目标产物为CrN，故化学方程式为，故答案为：；

(4)HCl、NH3在水中溶解性极好，可用水作为二者的尾气吸收剂。装置丁中导管直接插入水中，容易引起倒吸，为防止液体倒吸，可将插入水中的导管改为倒扣漏斗，使漏斗下缘刚好和液面相平或在装置丙和装置丁之间增加一个安全瓶，故答案为：吸收尾气HCl或NH3 不合适，将丁中插入水中的导管改为倒扣漏斗，使漏斗下缘刚好和液面相平或在装置丙和装置丁之间增加一个安全瓶；

(5)利用差量法计算：

则x=5.94，

纯度为，故答案为：78.9%。