氮化铝(AIN)是一种新型的无机材料.广泛应用于集成电路生产领域．氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质．化学研究性学习小组为测定该产品中氮化铝的质量分数.取一定量的氮化铝产品.进行以下实验．已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑:同学们设计的实验装置如图:(1)广口瓶中水上方的试剂X可选用d．．a．酒精 b．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

氮化铝（AIN）是一种新型的无机材料，广泛应用于集成电路生产领域．氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质．化学研究性学习小组为测定该产品中氮化铝的质量分数，取一定量的氮化铝产品，进行以下实验．已知：
AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑：
同学们设计的实验装置如图：
（1）广口瓶中水上方的试剂X可选用d．（填字母）．
a．酒精 b．苯 c．四氯化碳 d．植物油
（2）广口瓶中的液体未装满（上方留有空间），实验测得的NH₃的体积将c （填字母）．
a．偏大 b．偏小 c．不受影响
（3）导气管A的作用是平衡分液漏斗上方与锥形瓶内压强，使液体容易滴下、使滴下的液体体积不影响测定的NH₃的体积．
（4）实验中取该氮化铝产品m g，实验测得氨的体积为n L（已折算成标准状态），则该氮化铝产品中的质量分数为$\frac{41n}{22.4m}$．

分析因为氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气，氨气进入广口瓶后，如果装置密闭，广口瓶中压强会增大，那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中，根据等量法可知，进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积；
（1）水上方的液体难溶于水，而且密度比水小；
（2）进入广口瓶中氨气的体积都等于排进量筒中水的体积；
（3）导气管A联通分液漏斗上方和锥形瓶使二者压强相同；
（4）通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积，进而根据方程式求出氮化铝的质量．

解答解：（1）因为氨气极易溶于水，所以广口瓶的水面上应加一层物质，来将气体和水隔绝，酒精能溶于水，四氯化碳在下层，应选用植物油，
故答案为：D；
（2）广口瓶中的气压之所以会增大，是因为有氨气进入，所以无论广口瓶中是否有空气，进入瓶中氨气的体积都等于排进量筒中水的体积，所以不受影响，
故答案为：C；
（3）导气管A联通分液漏斗上方和锥形瓶，可使上下压强一致，所以平衡分液漏斗上方与锥形瓶内压强，使液体容易滴下；又由于体系内压强与外界压强一致，所以可以使滴下的液体体积不影响测定的NH₃的体积；
故答案为：平衡分液漏斗上方与锥形瓶内压强，使液体容易滴下；使滴下的液体体积不影响测定的NH₃的体积；
（4）设参加反应的AlN质量为x
AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑
41g 1mol
xg $\frac{nL}{22.4L/mol}$
则x=$\frac{41n}{22.4}$g，
质量分数为：$\frac{\frac{41n}{22.4}}{m}$=$\frac{41n}{22.4m}$，
故答案为：$\frac{41n}{22.4m}$．

点评本题考查了物质含量的测定、实验基本操作等，侧重于考查学生的实验探究能力和数据处理能力，题目难度中等．

练习册系列答案

相关题目

3．

下面是模拟工业上隔绝空气条件下灼烧铜矿样品（主要成分为Cu₂S和Cu₂O的混合物）冶炼铜的实验装置图：
（1）写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式Cu₂S+2Cu₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑
（2）仪器a的名称为酒精喷灯，倒置漏斗的作用为防止倒吸；
（3）若X为氯化钡溶液，则实验未见白色沉淀生成，再向该烧杯中加入足量ac（填字母），就能看到产生白色沉淀．
a．氨水 b．稀盐酸 c．硝酸钾溶液 d．硫化钠溶液
（4）为了测定矿石样品中Cu₂S的质量分数，反应开始前称取研细的铜矿样品25.00g，假定铜矿中的硫全部转化为SO₂，其他杂质不参与反应，反应后鼓入一定氦气使装置中SO₂全部被水吸收，并配成250mL溶液．
移取25.00mL含SO₂的水溶液于250mL锥形瓶中，用0.10mol/LKMnO₄标准溶液滴定至终点，按上述操作重复滴定2次，平均消耗标准溶液19.95mL．
则滴定过程中发生反应的化学方程式为5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+K₂SO₄+2MnSO₄，当无色变为紫红色时判断滴定已经达到终点，铜矿样品中Cu₂S的质量分数是31.92%
（5）本方案设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作失误）你认为是配制SO₂的水溶液没有考虑空气中的O₂对SO₂的影响，发生反应：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄．

4．下列各组离子在溶液中能够大量共存的是（　　）

	A．	NH₄⁺、Cl^-、Na⁺、SO₄^2-		B．	Na⁺、Ba²⁺、OH^-、SO₄^2-
	C．	Ca²⁺、H⁺、S^2-、ClO^-		D．	H⁺、Cl^-、Fe²⁺、NO₃^-

1．

利用如图所示原电池可测量空气中Cl₂含量，其中电解质是Ag⁺可以自由移动的固体物质．下列分析不正确的是（　　）

	A．	电子经外电路流向Pt电极
	B．	正极反应：Cl₂+2e^-+2Ag⁺=2AgCl
	C．	电池工作时，电解质中Ag⁺数目减少
	D．	空气中c（Cl₂）越大，Ag极消耗速率越快

8．

CO和H₂作为重要的燃料和化工原料，有着十分广泛的应用．
（1）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ•mol^-1
则反应CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）+CO₂（g）△H=-524.8KJ/mol kJ•mol^-1．
（2）利用反应CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=CO₂（g）+H₂O（g）设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气（CO和H₂物质的量之比为1：1）作负极燃气，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔点混合物做电解质的一种新型电池．现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl溶液，反应装置以及现象如图所示．则有：
①燃料电池即电源的N极的电极反应式为O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-；
②已知饱和食盐水的体积为1L，一段时间后，测得左侧试管中气体体积为11.2mL（标准状况），若电解前后溶液的体积变化忽略不计，而且电解后将溶液混合均匀，则此时溶液的pH为11．

18．已知KClO₃+5KCl+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3Cl₂↑+3H₂O，下列说法不正确的是（　　）

	A．	KClO₃是氧化剂
	B．	被氧化与被还原的氯元素的质量比为5：1
	C．	H₂SO₄既不是氧化剂又不是还原剂
	D．	1 mol KClO₃参加反应时有10 mol电子转移

5．X元素最高价氧化物对应的水化物为H₃XO₄，则它对应的气态氢化物为（　　）

H₂X

XH₄

XH₃

2．按下列路线制聚氯乙烯，未发生的反应类型是（　　）
C₂H₅Br→CH₂=CH₂→C1H₂C-CH₂Cl→CH₂=CHCl→

3．草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性．在0.1mol•L^-1KHC₂O₄溶液中，下列关系正确的是（　　）

	A．	c（K⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）+c（C₂O₄^2-）		B．	c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）=0.1mol•L^-1
	C．	c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）		D．	c（K⁺）=c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）

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