Question

【题目】氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料，某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，设计如下三种实验方案。
已知：AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2＋NH3↑
【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

（1）如图C装置中球形干燥管的作用是。
（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先；再加入实验药品。接下来的实验操作是,打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1 ， 通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是。
（3）由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见。
（4）【方案2】用如下图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。

导管a的主要作用是。
（5）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是____________。（填选项序号）
A.CCl4
B.H2O
C.NH4Cl溶液
D.
（6）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL,（已转换为标准状况），则AlN的质量分数为（用含V、m的代数式表示）。

Answer 1

【答案】
（1）防止倒吸
（2）检查装置气密性；关闭K1 ， 打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置
（3）C装置出口处连接一个干燥装置
（4）保持气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下
（5）A,D
（6）[41V/22400m]×100%
【解析】（1）氨气是与浓硫酸能发生反应的气体，易发生倒吸，图C装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）组装好实验装置，需要先检查装置气密性，加入实验药品，接下来的实验操作是关闭K1 ， 打开K2 ， 打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体，打开K1 ， 通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化．通入氮气的目的是，反应生成氨气后卫把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算，
所以答案是：检查装置气密性；关闭K1 ， 打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；
（3）装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C，使测定结果偏高，需要连接一个盛碱石灰干燥管，
所以答案是：C装置出口处连接一个干燥装置；
（4）导管a可以保持分液漏斗上方和反应装置内的气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下，
所以答案是：保持气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下；
（5）a．CCl4不能溶解氨气，可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积，故a正确； b．氨气极易溶于水，不能排水法测定，故b错误； c．氨气极易溶于水，不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积，故c错误； d．氨气不溶于苯，可以利用排苯溶液，测定氨气的体积，故d正确；
所以答案是：ad；
（6）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL（已转换为标准状况），

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

m= g，则AlN的质量分数= ×100%= ×100%，所以答案是： ×100%。