Question

【題目】氮化鋁（AlN）是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質，為測定AlN含量，設計如下兩種實驗方案。（已知：AlN+NaOH+ 2H2O==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，檢查裝置氣密性并加入實驗藥品，關閉K1，打開K2 ,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。

①檢驗裝置氣密性的方法是__________________________。

②通入氮氣的目的是___________________________。

（3）由于裝置存在缺陷，導致測定結果偏高，請提出改進意見__________。

【方案2】用下圖裝置測定m g樣品中AlN的純度（部分夾持裝置已略去）。

（4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是___________

A．CCl4 B．H2O C．NH4Cl溶液 D．苯

（5）若m g樣品完全反應，測得生成氣體的體積為V mL（已轉換為標準狀況），則AIN的質量分數是_____________________。若其他操作均正確，但反應結束后讀數時，右側量氣管中液面高于左側球型管中液面，則最后測得AIN的質量分數會_________（填“偏高”“偏低”或“無影響”）

Answer 1

【答案】 防倒吸 關閉K1和分液漏斗活塞，向C中注水至浸沒長導管下端管口，微熱A，若C中長導管管口出現氣泡，冷卻后回流一段水柱，說明裝置氣密性良好 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盛有堿石灰的干燥管 AD 41V/22400m100% 偏低

【解析】(1). 氨氣是與濃硫酸能發生反應的氣體，容易發生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用就是防止倒吸，故答案為：防倒吸； (2). ① 組裝好實驗裝置，需要先檢查氣密性，加入實驗藥品后，關閉K1和分液漏斗活塞，向C中注水至浸沒長導管下端管口，微熱A，若C中長導管管口出現氣泡，冷卻后回流一段水柱，說明裝置氣密性良好；故答案為：關閉K1和分液漏斗活塞，向C中注水至浸沒長導管下端管口，微熱A，若C中長導管管口出現氣泡，冷卻后回流一段水柱，說明裝置氣密性良好；②通入氮氣的目的是反應生成氨氣后將裝置中的氨氣全部趕入裝置C中被濃硫酸吸收，準確測定裝置C的增重計算，故答案為：把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置；(3). 裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣可以進入裝置C中，使測定結果偏高，需要連接一個盛堿石灰的干燥管，故答案為：C裝置出口處連接一個盛有堿石灰的干燥管； (4).A.四氯化碳不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳的方法測定氨氣的體積，故正確；B.氨氣極易溶于水，不能用排水法測定，故錯誤；C.氨氣極易溶于水，不能用排氯化銨溶液的方法測定，故錯誤；D.氨氣不溶于苯，可以用排苯的方法測定氨氣的體積，故正確，故選AD；(5).若mg樣品完全反應后，測得生成氣體體積為VmL，則根據方程式計算：

AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

41 22.4l

m V×10-3L

m= g

則氮化鋁的質量分數= 故答案為： 41V/22400m100% ；若其他操作均正確，但反應結束后讀數時，右側量氣管中液面高于左側球型管中液面，說明氣體的壓強大于外界大氣壓，則氣體體積偏小，則測定結果偏低，故答案為：偏低。