Question

【题目】氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，设计如下三种实验方案(已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑)。

（方案1）取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

(1)上图C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，首先检查气密性，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______________________。

(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2）用下图装置测定m g样品中AlN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

（方案3）按以下步骤测定样品中AlN的纯度：

(5)步骤②生成沉淀的离子方程式为__________________________________________。

Answer 1

【答案】 防倒吸 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置中被吸收 C装置出口处连接一个干燥装置 AD CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓

【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，反应生成氨气后卫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）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。

（1）分析装置和仪器作用分析，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的作用，

故答案为：防倒吸；

（2）组装好实验装置，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，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，反应生成氨气后卫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：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，

故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；

（4）依据氨气极易溶于水的性质分析，为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是；

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）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＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓，

故答案为：CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓。