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，设计如下两种实验方案。已知：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

（方案 1）取一定量mg 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）如图 1，C 装置中球形干燥管的作用是_____。

（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______________ ，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___________。

（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见_____。

（方案 2）用图 2 装置测定 mg 样品中 AlN 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_____。（填字母序号）

a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl 溶液 d．C6H6（苯）

（5）若 mg 样品完全反应，测得生成气体的体积为 VmL（已转换为标准状况），则 AlN 的质量分数是_____________。

Answer 1

【答案】防止倒吸关闭 K1，打开 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%

【解析】

在图1中，AlN和NaOH溶液反应生成氨气，经碱石灰干燥后被浓硫酸吸收，准确测定C装置增重的质量计算AlN的含量；在图2中，AlN和NaOH溶液反应生成氨气，利用排液体法测定氨气的体积计算AlN的含量。

(1).在装置A中，AlN和NaOH溶液反应生成氨气，氨气与浓硫酸发生反应，易发生倒吸，C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸，故答案为：防止倒吸；

(2).组装好实验装置，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残留的氨气全部赶入装置C被浓硫酸吸收，故答案为：关闭 K1，打开 K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；

(3).装置存在的缺陷是空气中的水蒸气也可以进入装置C，使测定结果偏高，改进的措施是在C装置出口处连接一个干燥装置，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，不能用排水法测定，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，可以利用排苯溶液的方法测定氨气的体积，故d正确，答案选：ad；

(5).若mg样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况)，

AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

41 22.4L

m V×103L

m=g，则AlN的质量分数为×100%=×100%，故答案为：×100%。