Question

【題目】氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料，為了分析某AlN樣品（樣品中的雜質不與NaOH溶液反應）中AlN的含量，某實驗小組設計了如下兩種實驗方案。已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

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

（1）上圖C裝置中球形干燥管的作用是________________________。

（2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先檢查裝置的氣密性，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是________，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前后的質量變化。通入氮氣的目的是_______________。

（3）由于上述裝置還存在缺陷，導致測定結果偏高，請提出改進意見_________________。

【方案2】按以下步驟測定樣品中A1N的純度：

（4）步驟②生成沉淀的離子方程式為___________________。

（5）步驟③的操作是__________。A1N的純度是___________（用m1、m2表示）。

Answer 1

【答案】防止倒吸關閉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干燥裝置CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓過濾、洗滌

【解析】

【試題分析】

由已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑，方案1：本實驗是通過氫氧化鈉與氮化鋁反應產生氨氣，再通過測定氨氣的量達到檢驗AlN純度的目的，A為AlN與NaOH溶液反應裝置，B為干燥氨氣裝置，C為吸收氨氣裝置。方案2：AlN與NaOH溶液反應后，通過把NaAlO2轉化為Al(OH)3，再轉化為氧化鋁，通過測定氧化鋁的質量進而檢驗AlN純度。

（1）球形干燥管因其空間容量大，可起防倒吸的作用；

（2）組裝好實驗裝置，首先檢查裝置的氣密性，再加入實驗藥品。反應過程中先關閉K1，打開K2，讓生成的氨氣進入堿石灰干燥，再被濃硫酸吸收；反應完成后，打開K1通入氮氣，目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置，保證實驗的準確性；

（3）該裝置存在C可能會吸收空氣中水蒸汽的缺陷，為防止C吸收外界的水，最好在C裝置出口處連接一個干燥裝置。

（4）濾液中有AlO2－，通入過量的CO2生成氫氧化鋁沉淀， CO2＋AlO2－＋2H2O＝HCO3－＋Al(OH)3↓

（5）生成的Al(OH)3沉淀經過濾后與濾液分離，再經洗滌得到純凈的固體，再將其灼熱分解得到Al2O3，通過

求得x= 再與樣品質量m1比較得到 A1N的純度是 ： ×100% 。