Question

【題目】氮化鋁是一種新型的無機非金屬材料，被廣泛應用于集成電路生產領域．其制備反應原理為：Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO．制備過程中，原料配比不當或反應不完全等因素都會造成產品中含有碳或Al2O3等雜質．為測定產品中AlN的質量分數，某同學按如圖1裝置進行相關實驗．可選用的化學試劑為：mg氮化鋁片狀固體、NaOH飽和溶液、水、煤油、醫用酒精．回答下列問題：

（1）組裝完實驗裝置，使用前第一步應該

（2）圖1（B）中試劑最好選用 （填序號）：

①煤油 ②醫用酒精 ③水

已知A 中有NaAlO2生成，并放出有刺激性氣味氣體，寫出A中發生反應的離子方程式 ．

（3）讀取C（量筒）中液體體積時，應注意下列問題，錯誤的是 （填序號）

a．C中液面不再上升時立即讀數

b．上下移動C，使之液面與B中液面相平

c．A中不再有氣泡逸出

d．視線與凹液面最低處相平

（4）mg氮化鋁與足量NaOH飽和溶液反應，實驗結束后，C中收集到液體的體積為VL（已折算成標準狀況），則AlN樣品的純度為 （寫計算表達式）．

（5）上述實驗方案，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．有人建議改用下列A、B兩個裝置中的一種（在通風櫥內進行），只需進行簡單而又必要的數據測寫，用差量法就可比較準確確定樣品中AlN的質量分數．較合理的裝置是： （填代號）．

Answer 1

【答案】（1）檢驗裝置氣密性

（2）① AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑

（3）a（4）41V/22.4m（5）A

【解析】

試題分析：（1）組裝完實驗裝置，使用前第一步應該檢驗裝置氣密性；（2）圖1（B）的作用是排液量氣，要求氣體難溶于該液體，氨氣難溶于煤油，最好選用①煤油；氮化鋁與氫氧化鈉發生反應的離子方程式AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑；（3）為減少誤差，要冷卻到室溫再讀數，上下移動C，使之液面與B中液面相平；中不再有氣泡逸出；視線與凹液面最低處相平。

（4）AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3↑

41g 22.4L

X V

X=

則AlN樣品的純度為÷m×100%

（5）根據圖示，B中P2O5吸收氨氣和水，整個裝置質量不變；A中堿石灰不能吸收氨氣，存在質量差，氨氣的質量就是容器質量的變化，根據氨氣的質量準確確定樣品中AlN的質量分數。