Question

【题目】氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域．其制备反应原理为：Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO．制备过程中，原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有碳或Al2O3等杂质．为测定产品中AlN的质量分数，某同学按如图1装置进行相关实验．可选用的化学试剂为：mg氮化铝片状固体、NaOH饱和溶液、水、煤油、医用酒精．回答下列问题：

（1）组装完实验装置，使用前第一步应该

（2）图1（B）中试剂最好选用 （填序号）：

①煤油 ②医用酒精 ③水

已知A 中有NaAlO2生成，并放出有刺激性气味气体，写出A中发生反应的离子方程式 ．

（3）读取C（量筒）中液体体积时，应注意下列问题，错误的是 （填序号）

a．C中液面不再上升时立即读数

b．上下移动C，使之液面与B中液面相平

c．A中不再有气泡逸出

d．视线与凹液面最低处相平

（4）mg氮化铝与足量NaOH饱和溶液反应，实验结束后，C中收集到液体的体积为VL（已折算成标准状况），则AlN样品的纯度为 （写计算表达式）．

（5）上述实验方案，可能因气体体积测量不准，导致误差较大．有人建议改用下列A、B两个装置中的一种（在通风橱内进行），只需进行简单而又必要的数据测写，用差量法就可比较准确确定样品中AlN的质量分数．较合理的装置是： （填代号）．

Answer 1

【答案】（1）检验装置气密性

（2）① AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑

（3）a（4）41V/22.4m（5）A

【解析】

试题分析：（1）组装完实验装置，使用前第一步应该检验装置气密性；（2）图1（B）的作用是排液量气，要求气体难溶于该液体，氨气难溶于煤油，最好选用①煤油；氮化铝与氢氧化钠发生反应的离子方程式AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑；（3）为减少误差，要冷却到室温再读数，上下移动C，使之液面与B中液面相平；中不再有气泡逸出；视线与凹液面最低处相平。

（4）AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3↑

41g 22.4L

X V

X=

则AlN样品的纯度为÷m×100%

（5）根据图示，B中P2O5吸收氨气和水，整个装置质量不变；A中碱石灰不能吸收氨气，存在质量差，氨气的质量就是容器质量的变化，根据氨气的质量准确确定样品中AlN的质量分数。