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)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

（方案3）按以下步驟測定樣品中AlN的純度：

(5)步驟②生成沉淀的離子方程式為__________________________________________。

Answer 1

【答案】 防倒吸 關閉K1，打開K2 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置中被吸收 C裝置出口處連接一個干燥裝置 AD CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓

【解析】（1）分析裝置和儀器作用分析，氨氣是和濃硫酸能發生反應的氣體，易發生倒吸，儀器作用是防止倒吸的作用；
（2）組裝好實驗裝置，依據原理可知氣體制備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，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；
（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；
（4）依據氨氣極易溶于水的性質分析判斷；
（5）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體反應生成。

（1）分析裝置和儀器作用分析，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，

故答案為：防倒吸；

（2）組裝好實驗裝置，原理可知氣體制備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，

故答案為：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，

故答案為：C裝置出口處連接一個干燥裝置；

（4）依據氨氣極易溶于水的性質分析，為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是；

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；

故選AD；

（5）步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體反應生成，反應的離子方程式為：CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓，

故答案為：CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓。