Question

氮化铝(AlN)是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质，现用图Ⅰ装置来进行实验，使氮化铝样品和NaOH溶液反应：AlN+NaOH+H₂O====NaAlO₂+NH₃↑，根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)。

(1)实验有关操作为：

A.往锥形瓶中放入适量的AlN样品        b.从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的浓NaOH

c.检验装置的气密性                     d.测定收集到水的体积

正确的操作顺序为___________________________。

(2)本实验中检查装置气密性的方法是__________________。

(3)广口瓶中的试剂X应选用_________(填选项的编号)。

A.汽油              B.酒精                C.植物油                D.CCl₄

(4)广口瓶内的液体没有装满(上方留有少量空间)，实验测得NH₃的体积将_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(5)实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，则样品中含有的杂质是_________。

(6)若实验中测得样品的质量为wg，氨气的体积为a L(标况下)，则样品中AlN的质量分数为_________(AlN的式量为41)。

(7)有人改用图Ⅱ装置进行同样实验，通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中A1N的质量分数。你认为是否可行?_________(填“可行”或“不可行”)。原因是_________，改进的方法为_________(若认为“可行”，此空格不需回答)。

Answer 1

(1)c、a、b、d 

(2)关闭分液漏斗活塞，微热锥形瓶，广口瓶中右侧导管水柱上升，恒温时水柱并不回落

(3)C 

(4)不变 

(5)碳 

(6)

(7)不可行；氨气极易被吸收，发生倒吸现象、锥形瓶中的氨气不能被硫酸完全吸收，结果误差较大；烧杯导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气、增加一个向锥形瓶中鼓气的装置(或其他合理答案)

解析：本题考查实验设计与评价能力。

（1）常规思维程序；检查气密性→装药品（先加入固体，后加入液体）→收集气体等。

（2）检查装置气密性：利用升温使内压增大，借气排液观察现象。

（3）X起液封作用，要求不溶于水，密度小于水的，且难挥发，因为挥发的X对测定氨气体积有影响。

（4）温度相同时，利用气排液测液体积，进而测定氨气体积，所以原瓶中气体对测定氨气体积无影响。

（5）因为加入过量的氢氧化钠溶液，氮化铝和铝都完全反应，碳不与氢氧化钠溶液反应。

（7）氨气极易溶于水，不能直接通入水中，应接防倒吸装置。