题目内容

19．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↑）
【方案1】取一定量的样品，用图1装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）．
（1）图1C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸．
（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先检查装置气密性；再加入实验药品．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残留的氨气全部赶入C装置．
（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见C装置出口处连接一个干燥装置．
【方案2】用图2装置测定m g样品中A1N的纯度（部分夹持装置已略去）．
（4）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是ad．
a．CCl4          b．H2O     c．NH4Cl溶液    d．
（5）实验结束时，读取量气装置中的X液体的体积时应注意的问题有先等反应后体系的温度恢复到室温；移动右侧的量气管使两侧液面相平；水平读数．
【方案3】按图3步骤测定样品中A1N的纯度：
（6）样品中A1N的质量分数为$\frac{41{m}_{2}}{51{m}_{1}}$（用含m1m2的代数式表示）．
（7）若在步骤③中未洗涤，测定结果将偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

分析 （1）氨气是和浓硫酸能发生反应的气体，易发生倒吸；
（2）组装好实验装置，依据原理可知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，反应生成氨气后卫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；
（3）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，需要连接一个盛碱石灰干燥管；
（4）氨气极易溶于水，量气装置中的X液体不能与氨气反应，不能使氨气溶解；
（5）根据体积受温度和压强的影响，且读数时视线要与凹液面相齐；
（6）依据铝守恒2A1N～～A12O3进行计算；
（7）沉淀不洗涤得到滤渣质量会增大，测定结果会偏高．

解答 解：（1）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，故答案为：防止倒吸；
（2）组装好实验装置，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，反应生成氨气后卫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，故答案为：把装置中残留的氨气全部赶入C装置；
（3）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，需要连接一个盛碱石灰干燥管，
故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；
（4）a．CCl4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；
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；
故答案为：ad；
（5）根据体积受温度和压强的影响，所以要先等反应后体系的温度恢复到室温；移动右侧的量气管使两侧液面相平；且读数时视线要与凹液面相齐；故答案为：先等反应后体系的温度恢复到室温；移动右侧的量气管使两侧液面相平；水平读数；
（6）依据铝守恒，得2A1N～～A12O3
                   82      102
                   x        m2
所以$\frac{82}{x}=\frac{102}{{m}_{2}}$，解之得：x=$\frac{82{m}_{2}}{102}$，则质量分数为：$\frac{\frac{82{m}_{2}}{102}}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{41{m}_{2}}{51{m}_{1}}$，故答案为：$\frac{41{m}_{2}}{51{m}_{1}}$；
（7）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，故答案为：偏高．

点评 本题考查了物质性质的探究实验设计和实验分析判断，实验基本操作和物质性质的掌握是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．如图为三种有机物是某些药物中的有效成分：

以下说法不正确的是（　　）
A．三种有机物都属于芳香化合物
B．三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，其一氯代物都只有2种
C．将各1mol的三种物质分别与氢氧化钠溶液充分反应，阿司匹林消耗氢氧化钠最多
D．三种有机物都能与浓溴水发生反应
10．按要求回答下列问题：
（1）工业上用电解熔融的氧化铝来制备金属铝，电解池中熔融氧化铝电离出可自由移动的铝离子和氧离子，写出阳极的电极反应式：2O2--4e-=O2 ↑
（2）铝与氢氧化钠反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（3）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入B（填“A”或“B”），再滴加另一反应物．请简述判断流程中沉淀是否洗净所用的方法取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净．
7．下列实验方案不可行的是：BCE
A．用品红溶液鉴别CO2和SO2气体         B．用铜制容器盛放浓硝酸
C．用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液     D．用NH3和H2O做喷泉实验
E．所有剩余的药品都不能放回原瓶
F．制Fe（OH）2时可将吸有NaOH溶液的滴管伸入到Fe SO4溶液液面以下．
14．下列说法不正确的是（　　）
A．分散质粒子的直径在10-9～10-7m之间的分散系叫做胶体
B．KAl（SO4）2在水溶液中电离方程式为KAl（SO4）2═K++Al3++2SO42-
C．利用丁达尔效应可以鉴别CuSO4溶液和氢氧化铁胶体
D．在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液可得氢氧化铁胶体
4．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为：
△H-T△S＜0反应自发进行
△H-T△S=0反应达到平衡
△H-T△S＞0反应不能自发进行
设反应A（s）=C（g）+D（g）△H-T△S=“（-4500+11T）”J/mol，要防止反应发生，温度必须（　　）
A．低于136KB．低于409K
C．高于136K而低于409KD．高于409K
11．为测定某有机物A的结构，进行如下实验：
（1）将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成0.3molH2O和0.2 molCO2，消耗氧气6.72L（标准状况下），则该物质的实验式是C2H6O．
（2）用质谱仪测定该有机物的相对分子分子质量，得到如图1所示的质谱图，则其相对分子质量为46，该物质的分子式是C2H6O．
（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：CH3-O-CH3、CH3CH2OH．
（4）经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图2所示，则A的结构简式为CH3CH2OH．
8．下列实验操作与现象及实验结论均正确的是（　　）
选项实验操作与现象实验结论
A对某白色固体进行焰色反应实验，火焰呈黄色该物质一定是钠盐
B将SO2分别通入溴水、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液中，溶液均褪色均能证明SO2具有漂白性
C向某溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝该溶液中存在NH4+
D蔗糖溶液中加入少量稀硫酸加热，然后直接加银氨溶液再加热，无银镜产生证明蔗糖未水解
A．AB．BC．CD．D
9．0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO2和水各0.6mol，则该烃的分子式为C6H12．若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色，但在一定条件下，可以和液溴发生取代反应，其一溴取代物只有一种，则此烃属于环烷烃，结构简式为，名称是环己烷．
若该烃能使溴水褪色，且能在催化剂作用下与H2发生加成反应，生成2.2-二甲基丁烷，则此烃属于烯烃，结构简式为（CH3）3C-CH=CH2，名称是3，3-二甲基-1-丁烯，该加成反应的化学方程式为（CH3）3C-CH=CH2+H2$\stackrel{一定条件}{→}$（CH3）3C-CH2CH3．

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