氮化铝(AlN)是新型的电子绝缘基片材料,用于大型和超大型集成电路中.某兴趣小组开展了制取氮化铝并测定所得样品中氮化铝的质量分数的实验.
【实验一】制取氮化铝样品
【查阅资料】在高温下氮气、碳和三氧化二铝反应可以生成氮化铝粉和一氧化碳,用此方法制得的氮化铝中含少量杂质碳和氧化铝.
【实验设计】兴趣小组的同学分成甲、乙两组,分别设计了实验.精英家教网
甲组:利用空气为原料,除去其它成分来获得氮气,进而和碳、三氧化二铝反应制取氮化铝.
请回答:
(1)如果洗气瓶A、B中的溶液互换位置,则空气中的
 
将不能除去;
(2)写出D中反应的化学方程式
 

乙组:利用氨气为原料与氧化铜反应来获得氮气,再和碳、三氧化二铝反应制取氮化铝.
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请回答:如果ⅰ中玻璃管内固体变成红色,ⅱ明显增重,请写出ⅰ中发生反应的化学方程式
 

【实验反思】
(1)请从环保角度指出甲、乙两组实验设计中相同的不足之处:
 

(2)请比较、评价甲、乙两组实验设计中获得氮气的方法:
 

【实验二】测定所制氮化铝样品中氮化铝的质量分数
【查阅资料】
(1)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O; 
(2)AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑.
(3)氨气易溶于水且易与酸反应.
【实验设计1】甲组:用图Ⅰ装置使氮化铝样品和NaOH浓溶液反应,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.
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【实验反思】该设计中存在两大问题会引起偏差,请根据偏差结果填写引起相应偏差的原因:
【实验设计2】乙组:实验步骤如下:
①按下图Ⅱ组装仪器,将9.1g氮化铝样品放入锥形瓶中,在分液漏斗中加入一定量的浓NaOH溶液
②称得盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的总质量为200g
③打开止水夹C,从分液漏斗向锥形瓶中滴入浓NaOH溶液,直到不再产生气体为止
④打开止水夹B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑤再次称量盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的质量和为203.4g
⑥重复实验④⑤步骤后称得盛有稀硫酸的烧杯和漏斗的总质量仍为203.4g稀硫酸
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【实验讨论】
(1)步骤①加入样品前还应检查
 

(2)装有碱石灰的干燥管作用是
 
;装置中使用漏斗的目的是
 

(3)如果把烧杯中的稀硫酸换成浓硫酸,测定结果会
 
(填“偏大”或“偏小”).
(4)步骤④的目的是
 

【实验结论】计算所制氮化铝样品中氮化铝的质量分数.
27、某兴趣小组在探究金属与酸的反应时发现了意外情况:铜能与稀硫酸反应--将一小块铜片放入试管中,加入适量稀硫酸,无现象;加热该试管,较长时间后铜片上有气泡,溶液逐渐变成了蓝色.
【讨论猜想】
(1)小王提出了两点想法,但遭到同学们的反驳,请你在他的想法后面写出同学们的反驳意见.
小王的想法一:铜片可能不纯,含有的活动性强的金属杂质与稀硫酸反应生成了H2.同学们的反驳意见是
加入适量稀硫酸,无现象

小王的想法二:在金属活动性顺序中Cu排在H后面,所以Cu一定未参加反应.同学们的反驳意见是
溶液逐渐变成了蓝色,说明Cu一定参加反应生成了硫酸铜

(2)小张也提出了两点想法,得到了同学们的拥护.
小张的想法一:加热后稀硫酸浓缩成浓硫酸,而浓硫酸具有稀硫酸所不具有的吸水性和脱水性等特性,也许能与Cu反应.
小张的想法二:生成的气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种.你认为他猜想的依据是
化学变化前后元素种类不变

【探究实验一】
根据小张的想法,兴趣小组的同学设计了右图的实验来探究浓硫酸能否与Cu反应.实验现象为加热后铜片上有气泡,溶液逐渐变成了蓝色,石蕊试液变红,说明浓硫酸能与Cu反应.
请回答:
(1)石蕊试液变红说明生成的气体中有
SO2

(2)在实验装置中,“蘸有浓碱液的棉花”的作用是
防止SO2气体扩散到空气中而造成污染

【探究实验二】
兴趣小组的同学为判断生成的气体中是否含有O2 和H2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:O2+4KI+4HCl=2I2+4KCl+2H2O,I2为碘单质.于是他们设计了如下的实验装置:

请回答:A中观察到
紫红色溶液逐渐褪色成无色

B中观察到
淀粉溶液无明显变化
,证明无O2
C中观察到
灼热的铜网无明显变化
,证明无H2
【实验反思】
上述探究说明,所谓铜能与稀硫酸反应实际上是加热时水分蒸发、稀硫酸逐渐变成浓硫酸才与铜发生了反应.
请思考回答:探究实验一中如果持续加热到铜片上不再冒气泡时,剩余溶液中还有硫酸剩余吗?请判断并说明理由
有剩余.随硫酸的不断消耗,硫酸浓度变小而不能继续反应
 0  30100  30108  30114  30118  30124  30126  30130  30136  30138  30144  30150  30154  30156  30160  30166  30168  30174  30178  30180  30184  30186  30190  30192  30194  30195  30196  30198  30199  30200  30202  30204  30208  30210  30214  30216  30220  30226  30228  30234  30238  30240  30244  30250  30256  30258  30264  30268  30270  30276  30280  30286  30294  211419 

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