Question

【題目】氮化鋁（AlN)是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的含量，設(shè)計(jì)如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。已知：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

【方案1】取一定量的樣品，用圖1裝置測(cè)定樣品中AlN的純度（夾持裝置已略去）。

（1）如圖1，C裝置中球形干燥管的作用是______。

（2）完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先檢查裝置氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是_______________，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體．打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>____________。

（3）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見________________。

【方案2】用圖2裝置測(cè)定mg樣品中A1N的純度（部分夾持裝置已略去）。

（4）為測(cè)定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是_____。（填字母序號(hào)）

a．CCl4 b．H2O c．NH4Cl溶液 d．C6H6

（5）若mg樣品完全反應(yīng)，測(cè)得生成氣體的體積為VmL（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______。若將a處膠管用彈簧夾夾住，并把分液漏斗上口導(dǎo)管撥開，其它操作均同上，則最終測(cè)定的結(jié)果將________（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）

Answer 1

【答案】 防止倒吸 關(guān)閉K1，打開K2 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 C裝置出口處連接一個(gè)干燥裝置 ad 41V/22400m x100% 偏大

【解析】（1）分析裝置和儀器作用分析，氨氣是與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)的氣體，易發(fā)生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用；

（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，原理可知?dú)怏w制備需要先檢查裝置氣密性，加入實(shí)驗(yàn)藥品．接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體．打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．通入氮?dú)獾哪康氖�，反�?yīng)生成氨氣后衛(wèi)把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測(cè)定裝置C的增重計(jì)算；

（3）裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可以進(jìn)入裝置C，使測(cè)定結(jié)果偏高，需要連接一個(gè)盛堿石灰干燥管；
（4）依據(jù)氨氣極易溶于水的性質(zhì)分析，為測(cè)定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是；a．CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測(cè)定氨氣體積，故a正確；b．氨氣極易溶于水，不能排水法測(cè)定，故b錯(cuò)誤；c．氨氣極易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法測(cè)定氣體體積，故c錯(cuò)誤；d．氨氣不溶于苯，可以利用排苯溶液，測(cè)定氨氣的體積，故d正確；

（5）若mg樣品完全反應(yīng)，測(cè)得生成氣體的體積為VmL（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），
AIN+NaOH+H2O═NaAIO2+NH3↑
41 22.4L
m V×10-3L
m=41V×10-3/22.4g

則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=41V/22400m。

如果將a處夾住，裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化則滴加的液體體積也會(huì)排出一定量的液體，所以導(dǎo)致測(cè)得的氣體體積偏大。