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的含量，設計如下三種實驗方案。
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）如圖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；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）由于裝置存在缺陷，導致測定結果偏高，請提出改進意見。
（4）【方案2】用如下圖裝置測定m g樣品中AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。

導管a的主要作用是。
（5）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是____________。（填選項序號）
A.CCl4
B.H2O
C.NH4Cl溶液
D.
（6）若m g樣品完全反應，測得生成氣體的體積為VmL,（已轉換為標準狀況），則AlN的質量分數為（用含V、m的代數式表示）。

Answer 1

【答案】
（1）防止倒吸
（2）檢查裝置氣密性；關閉K1 ， 打開K2；把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置
（3）C裝置出口處連接一個干燥裝置
（4）保持氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下
（5）A,D
（6）[41V/22400m]×100%
【解析】（1）氨氣是與濃硫酸能發生反應的氣體，易發生倒吸，圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用，
所以答案是：防止倒吸；
（2）組裝好實驗裝置，需要先檢查裝置氣密性，加入實驗藥品，接下來的實驗操作是關閉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．通入氮氣的目的是，反應生成氨氣后衛把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準確測定裝置C的增重計算，
所以答案是：檢查裝置氣密性；關閉K1 ， 打開K2；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和二氧化碳也可以進入裝置C，使測定結果偏高，需要連接一個盛堿石灰干燥管，
所以答案是：C裝置出口處連接一個干燥裝置；
（4）導管a可以保持分液漏斗上方和反應裝置內的氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下，
所以答案是：保持氣壓恒定，使NaOH濃溶液容易流下；
（5）a．CCl4不能溶解氨氣，可以用排四氯化碳溶液的方法測定氨氣體積，故a正確； b．氨氣極易溶于水，不能排水法測定，故b錯誤； c．氨氣極易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法測定氣體體積，故c錯誤； d．氨氣不溶于苯，可以利用排苯溶液，測定氨氣的體積，故d正確；
所以答案是：ad；
（6）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），

AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+	NH3↑
41	22.4L
m	V×10-3L

m= g，則AlN的質量分數= ×100%= ×100%，所以答案是： ×100%。