题目内容

10．氮化铝（AlN）是一种新型无机材料．某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质．已知氮化铝和NaOH溶液能反应，其反应方程式为：
①AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
②氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解，但不生成气体．
现用如图所示中的一些装置来进行相关实验，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）实验操作为：a、往锥形瓶中放入适量的AlN样品；b、打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOH；c、检验装置气密性；d、测定收集到水的体积．正确的操作顺序为cabd（用a、b、c、d字母表示）．
（2）广口瓶中的试剂x宜选用C（填写序号）．
A．稀硫酸       B．酒精       C．植物油       D．水
（3）若广口瓶内的液体没有装满（上方留有少量空间），则实验测得NH3体积将无影响（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（4）若实验中测得样品的质量为wg，氨气的体积为aL（标况下），则样品中AlN的质量分数为$\frac{4100a}{22.4w}$%（AlN的相对分子质量为41，每22.4L氨气质量为17g）．

分析 （1）制取气体时，为防止装置漏气应在连接装置后立即进行装置气密性检查，确定装置不漏气后，本着先加固体后加液体的原则加入药品；最后进行气体的收集与测量；
（2）产生的氨气极易溶于水，为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离，因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液；
（3）本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体，因此，广口瓶内的原有气体不在测量范围内；
（4）样品中AlN的质量分数=$\frac{样品中AlN的质量}{样品质量wg}$×100%，因此，需要根据反应的化学方程式，由产生氨气的质量计算参加反应氮化铝的质量；

解答 解：（1）应先进行装置气密性检验，然后依次加入固体药品、液体药品，最后进行气体排出水的测量，确定产生气体体积；
故答案为：cabd；
（2）酒精虽然都不能与氨气发生反应，但它们却都极易挥发，挥发出来的气体对实验有影响；稀硫酸与氨气反应，都不能达到隔离的目的；而植物油既不溶于水也不挥发，可以把氨气与水进行隔离；
故答案为：C；
（3）本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体，因此，广口瓶内的原有气体不在测量内，不会对测量结果产生影响；
故答案为：无影响；
（4）设氮化铝的质量为x
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
41                  17
 y                 $\frac{aL}{22.4L}$×17g
$\frac{41}{y}$=$\frac{17}{\frac{aL}{22.4L}×17g}$
y=$\frac{41a}{22.4}$g
样品中AlN的质量分数=$\frac{\frac{41a}{22.4}}{w}$×100%=$\frac{4100a}{22.4w}$%
故答案为：$\frac{4100a}{22.4w}$%

点评 利用化学变化前后元素种类和质量不变，可利用氨气中N元素的质量计算样品中氮化铝的质量．

练习册系列答案
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20．写出下列反应文字表达式
（1）过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气
（2）木炭燃烧碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳
（3）细铁丝在氧气中燃烧铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁
（4）红磷在氧气中燃烧磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
（5）镁条燃烧．镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁．
1．用石灰浆抹墙，墙面逐渐变硬的原因是由于（　　）
A．石灰浆跟空气中氧气反应生成氧化钙
B．石灰浆跟水反应生成碳酸钙
C．石灰浆日久变成生石灰
D．石灰浆跟空气中二氧化碳反应生成了碳酸钙
18．X、Y、Z三种物质，它们之间的转化关系为：X$\stackrel{加盐酸}{→}$Y$\stackrel{Na_{2}CO_{3}}{→}$Z$\stackrel{高温}{→}$X，则X是（　　）
A．MgB．K2OC．CaOD．Ca（OH）2
5．有H（+1价），O（-2价），S（+6价），K（+1价），Cl（0价）等五种元素，选择适当元素和按指定化合价写出相应物质的化学式．
（1）含氧的酸H2SO4；（2）金属氧化物K2O；（3）单质Cl2．
15．某同学用一定浓度的稀硫酸与氧化铜反应，其5次实验结果如表所示：
实验次别氧化铜（g）硫酸溶液（mL）硫酸铜（g）
12.01204.0
24.01208.0
36.01209.6
48.020016.0
510.0300X
（1）哪几次氧化铜反应后有剩3．
（2）哪几次硫酸有剩余1、2、5．
（3）X=20g．
（4）若硫酸的用量一定，以反应物氧化铜的质量为横坐标，以生成物硫酸铜质量为纵坐标，则如图的函数图象B符合反映事实．
2．下列实验操作正确的是①④⑤
①在点燃H2、CO、CH4等可燃性气体前，必须检验气体的纯度；
②实验室制O2时，把KMnO4装入试管，然后检查装置的气密性；
③实验用剩的药品要节约，应放回原试剂瓶中；
④用托盘天平称量时，药品放在左盘，砝码放在右盘；
⑤滴瓶上的滴管使用后不要用水冲洗．
19．根据如图所示实验装置，回答下列问题：

（1）仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）几种常见气体的溶解性和密度如表：
气体氧气氢气二氧化碳氨气
溶解性不易溶于水难溶于水能溶于水易溶于水
密度略大于空气小于空气大于空气小于空气
实验室可以用装置A完成的实验是①（填序号）；
①加热高锰酸钾制取氧气   ②金属锌与稀盐酸反应制取氢气   ③大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳   ④加热氯化铵与氢氧化钙固体制取氨气
（3）装置C中硬质玻璃管b内可以观察到的现象为红色粉末变黑，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
20．下列物质不能由金属和酸反应直接制得的是（　　）
A．ZnCl2B．FeCl3C．MgCl2D．AlCl3

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