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↑

（1）（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）．

（i）图C装置中球形干燥管的作用是________．

完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先进行的操作是________，再加入实验药品．接下来的实验操作是关闭，打开，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________．

（iii）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见________．

（2）（方案2）用下图装置测定m g样品中A1N的纯度（部分夹持装置已略去）．

（i）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是________．

A．CCl4B．H2OC．NH4Cl溶液 D．

（ii）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL（已转换为标准状况），则AlN的质量分数是________．

（3）（方案3）按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

（i）步骤②生成沉淀的离子方程式为________．

（ii）若在步骤③中未洗涤，测定结果将________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

Answer 1

【答案】 防止倒吸 检查装置气密性；K1；K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置 C装置出口处连接一个干燥装置 AD ×100% CO2+AlO2﹣+2H2O=HCO3﹣+Al（OH）3↓ 偏高

【解析】

(1) （i）由装置和仪器作用可以知道，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； (ii)组装好实验装置，原理可以知道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； （iii）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，C装置出口处连接一个盛碱石灰干燥管；

(2) （i）A、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正确的；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)若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为V(已转换为标准状况),
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，则AlN的质量分数为

(3) （i）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+AlO2﹣+2H2O=HCO3﹣+Al（OH）3↓；（ii）若在步骤③中未洗涤，沉淀不洗涤得到滤渣质量会增大，测定结果会偏高。