Question

氮化鋁（AlN）是一種新型無(wú)機(jī)材料．某氮化鋁樣品中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)．已知氮化鋁和NaOH溶液能反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：①AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，②氧化鋁也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而全部溶解，但不生成氣體．
現(xiàn)用圖Ⅰ中的一些裝置來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）

（1）指出圖Ⅰ中儀器的名稱：A______； B______．
（2）實(shí)驗(yàn)操作為：a、往B中放入適量的AlN樣品：b、A往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH；
c、檢驗(yàn)裝置氣密性；d、測(cè)定收集到水的體積．正確的操作順序?yàn)開(kāi)_____（用a、b、c、d字母表示）．
（3）本試驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是______．
（4）廣口瓶中的試劑X可選用______（填生活中常見(jiàn)的物質(zhì)名稱）．廣口瓶的液體沒(méi)有裝滿（上方留有少量空間），實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH₃的體積將______（填偏大、偏小或不變）．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到B中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是______．
（6）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.56g，氨氣的體積為1.12L（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____（AlN的相對(duì)分子質(zhì)量為41，每22.4L氨氣質(zhì)量為17g）．
（7）有人改用圖Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定燒杯中硫酸的增重來(lái)確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？______（填入“可行”、“不可行”），若不可行需說(shuō) 明原因______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)題目給出的信息：制取氣體時(shí)，為防止裝置漏氣應(yīng)在連接裝置后立即進(jìn)行裝置氣密性檢查，確定裝置不漏氣后，本著先加固體后加液體的原則加入藥品；最后進(jìn)行氣體的收集與測(cè)量；關(guān)閉分液漏斗的活塞，裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境，如果對(duì)裝置進(jìn)行加熱，裝置內(nèi)氣體受熱體積變大，若氣密性良好，就會(huì)觀察到廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時(shí)水柱并不回落；產(chǎn)生的氨氣極易溶于水，為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離，因此應(yīng)選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液；本次實(shí)驗(yàn)的目的在于測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體，因此，廣口瓶?jī)?nèi)的原有氣體不在測(cè)量范圍內(nèi)；氮化鋁、氧化鋁都可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，形成偏鋁酸鈉溶液、水和氨氣，充分反應(yīng)后不會(huì)有固體物質(zhì)的殘留；而碳不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；需要根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)樣品中氮化鋁的質(zhì)量；然后求AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨而使稀硫酸溶液質(zhì)量增加，但由于反應(yīng)較為劇烈而會(huì)使稀硫酸倒吸，而造成燒杯內(nèi)質(zhì)量不準(zhǔn)確．
解答：解：（1）分液漏斗方便加入液體藥品，錐形瓶是常用的反應(yīng)容器，故答案為：分液漏斗；錐形瓶
（2）制取氣體時(shí)，為防止裝置漏氣應(yīng)在連接裝置后立即進(jìn)行裝置氣密性檢查，確定裝置不漏氣后，本著先加固體后加液體的原則加入藥品；最后進(jìn)行氣體的收集與測(cè)量；故答案為：c、a、b、d
（3）關(guān)閉分液漏斗的活塞，裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境，如果對(duì)裝置進(jìn)行加熱，裝置內(nèi)氣體受熱體積變大，若氣密性良好，就會(huì)觀察到廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時(shí)水柱并不回落；故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時(shí)水柱并不回落
（4）產(chǎn)生的氨氣極易溶于水，為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離，因此應(yīng)選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液；本次實(shí)驗(yàn)的目的在于測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體，因此，廣口瓶?jī)?nèi)的原有氣體不在測(cè)量范圍內(nèi)；故答案為：食用油；不變
（5）氮化鋁、氧化鋁都可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，形成偏鋁酸鈉溶液、水和氨氣，充分反應(yīng)后不會(huì)有固體物質(zhì)的殘留；而碳不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；故答案為：碳
（6）本題需要根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)樣品中氮化鋁的質(zhì)量為2.05g；然后求AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=≈80.1%，故答案為：80.1%
（7）氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨而使稀硫酸溶液質(zhì)量增加，但由于反應(yīng)較為劇烈而會(huì)使稀硫酸倒吸，而造成燒杯內(nèi)質(zhì)量不準(zhǔn)確；故答案為：不可行；氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象
點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，利用化學(xué)變化前后元素種類和質(zhì)量不變，可利用氨氣中N元素的質(zhì)量計(jì)算樣品中氮化鋁的質(zhì)量．本題根據(jù)題目提供的信息，結(jié)合課本中學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解決，還要注意操作步驟．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．