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氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质,现用图Ⅰ所示的装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应AlN+NaOH+H2O====NaAlO2+NH3↑,已知NH3极易溶解于水,Al在常温下能与NaOH溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑。根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)。

图Ⅰ

(1)实验有关操作为:

a.往圆底烧瓶中放入AlN样品w g,并向广口瓶中加入水和X液体

b.从分液漏斗往圆底烧瓶中加入一定体积的过量的浓NaOH溶液

c.检验装置的气密性

d.读取收集到水的体积

正确的操作顺序为______________________。

(2)本实验中检查装置气密性的方法是________________________。

(3)广口瓶中的试剂X可选用___________(填选项的标号)。

A.丁烷             B.酒精             C.植物油             D.CCl4

(4)实验结束后,若观察到烧瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是________________。

(5)实验结束后,分液漏斗中的NaOH溶液已经全部加入烧瓶,量筒中收集到水的体积为a L,若当时的实验条件为标准状况,则样品中的AlN的质量分数为___________(AlN的式量为41),这一测定结果比实际值偏高,你认为可能的原因是__________________________。

(6)有人建议改用图Ⅱ装置进行同样实验,欲通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数。你认为这样的改进是否可行?________________(填“可行”或“不可行”)。理由是________________________。

图Ⅱ

(1)c、a、b、d

(2)关闭分液漏斗活塞,在量筒中加适量水浸没导管口,微热圆底烧瓶,量筒中产生气泡,恢复到室温时导管中形成一段液柱

(3)C  (4)碳

(5)×100%  加入的过量氢氧化钠溶液占有一定的体积,使排出的水的体积偏大

(6)不可行  氨气极易被硫酸吸收,发生倒吸现象


解析:

根据题意,该实验为一定量实验,因此按装置图连接装置后,首先要检验装置的气密性,其方法是:关闭分液漏斗活塞,在量筒中加适量水浸没导管口,使装置密闭,再微热圆底烧瓶,使装置内气体体积膨胀,若量筒中产生气泡,恢复到室温时导管中形成一段水柱,则气密性良好。由于NH3极易溶于水,因此,用NH3排水时,必须用试剂X将NH3与H2O隔开,广口瓶中的试剂X必须具备两个条件:①不与NH3、H2O反应,不溶解NH3,不溶于水;②密度比H2O小。所以试剂X可选用植物油。实验结束后,若烧瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是碳,因为AlN和Al2O3能与NaOH溶液反应,溶解于NaOH溶液中。

由AlN+NaOH+H2O====NaAlO2+NH3

   41 g                       22.4 L

                       a L

得w(AlN)=×100%=×100%

测定结果比实际值偏高,是因为加入的过量NaOH溶液占有一定的体积,使排出的水的体积偏大,即a值偏大。

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?扬州三模)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得.请回答下列有关问题.
(1)氮化铝(AlN)制备:Al2O3+N2+3C
 高温 
.
 
2AlN+3CO,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
3:2
3:2

(2)AlN产品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等杂质,已知Al4C3与水反应生成CH4,CH4与CuO发生反应:CH4+4CuO
  △  
.
 
CO2+2H2O+4Cu.为测定产品中有关成分的含量,所需仪器如下:

若各装置连接的顺序为:A→C→F→C→D→E,请补充操作步骤:
①称量D的质量,按顺序组装仪器,检查装置的气密性,将试样放入锥形瓶中;
缓缓鼓入一定量的N2
缓缓鼓入一定量的N2
;③_______;④
从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止
从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止
;⑤
再次缓缓鼓入一定量的N2
再次缓缓鼓入一定量的N2
;⑥再次称量D的质量;
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到D的质量基本不变
已知AlN能够水解.请选择合适的药品和装置,按气流方向连接各装置,其顺序为:
B
B
D
D
C
C
→E.若试样为mg,测得C增重ng,则AlN的质量分数是
41n
17m
×100%
41n
17m
×100%

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?西安模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域.某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,现用图I中的一些装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应:
AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3
根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)

(1)实验有关操作为:a、往烧瓶中放入适量的AIN样品:b、从分液漏斗往烧瓶中加入过量的浓NaOH; C、检验装置的气密性;d、测定收集到水的体积.
正确的操作顺序为:
c、a、b、d
c、a、b、d

(2)本试验中(图I)检査装置气密性的方法是:
关闭分液漏斗活塞,用水紧握握热锥形瓶,广口瓶中右侧导管水柱上升,松手后水柱回落,证明气密性好
关闭分液漏斗活塞,用水紧握握热锥形瓶,广口瓶中右侧导管水柱上升,松手后水柱回落,证明气密性好

(3)广口瓶中的试剂X可选用
C
C
.(填选项的标号)
A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
(4)实验结束后,若观察到烧瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是

(5)若实验中测得样品的质量为w g,氨气的体积为aL(标况下),则样品中AIN的质量分数为:
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%

(6)有人改用图II装置进行同样实验,通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AIN的质量分数.你认为是否可行?
不可行
不可行
 (填入“可行”、“不可行”),原因是
氨气极易被吸收,发生倒吸现象
氨气极易被吸收,发生倒吸现象

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科目:高中化学 来源: 题型:

氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用与集成电路生产领域.某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,现用图Ⅰ中的一些装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计).
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(1)实验有关操作为:a、往烧瓶中放入适量的AlN样品;b、从分液漏斗往烧瓶中加入过量的浓NaOH;c、检验装置的气密性;d、测定收集到水的体积.正确的操作顺序为
 

(2)本试验中检查装置气密性的方法是
 

(3)广口瓶中的试剂X可选用
 
(填选项的标号).
A.浓氢氧化钠溶液  B.酒精   C.植物油   D.CCl4
(4)广口瓶中液体未装满,测得NH3的体积将
 
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(5)实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是
 

(6)若样品的质量为w g,氨气的体积为a L(标准状况),AlN的质量分数为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮化铝(AlN)是一种新型的无机材料,广泛应用于集成电路生产领域.某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质,现用图I装置进行实验,使氮化铝样品与NaOH溶液反应(反应的化学方程式为AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑),根据反应所生成的氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数,并根据实验现象确定杂质的成分.实验过程记录如下:
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a.检查装置的气密性;
b.往图I装置的锥形瓶中放入适量氮化铝样品,从分液漏斗往锥形瓶中加入过量浓NaOH溶液,立即发生剧烈反应,生成的氨将广口瓶中的水排入量筒中;
c.实验结束后,测量量筒中收集到的水的体积(包括由广口瓶到量筒的导管内的水柱的体积),进行计算.
(1)检査A装置气密性的方法是
 

(2)B装置广口瓶中的试剂X宜选用
 
 (填下列选项字母)
A.汽油   B.酒精   C.植物油   D.四氯化碳
(3)B装置广口瓶中的液体没有装满(上方留有少量空间),实验结果测得的NH3的体积将
 
.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(4)实验结束后,若观察到A装置锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是
 

(5)若称取wg样品进行实验,实验完成时测得氨气的体积为aL(已折算成标准状况),则样品中AlN的质量分数为
 
 (用含w、a的关系式表示,不用化简).
(6)有人改用上图D装置进行同样实验,通过测定E装置增加的质量来确定样品中AlN的质量分数.你认为两种实验方案中
 
更好(填“图I”或“图Ⅱ”).理由是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

氮化铝(AlN)是一种熔点很高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体。将下列各组物质加热熔化或汽化,所克服粒子间的作用力与AlN克服粒子间的作用力都相同的是

A.水晶,金刚石                              

B.食盐,硫酸钾

C.碘,硫                                    

D.石墨,硅

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