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氮化铝(AlN)是一种新型无机材料。某氮化铝(AlN)仅含有Al2O3杂质,某学习小组为测定该氮化铝样品中AlN的纯度,查阅资料得知:AlN + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + NH3↑。设计如下2种方案。
方案一:量气法——如图所示。

(1)按图连接好装置,检查装置气密性的方法是             
(2) 导管a的主要作用是                   
(3)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是:           。(填标号)

A.CCl4 B.H2O C.NH4Cl溶液 D.植物油
(4)若取m g样品与NaOH浓溶液完全反应后,测得生成气体的体积为V mL(标准状况)。则样品中AlN的纯度为___________。
方案二:重量法——如下图所示。

(5) 步骤①中,氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______________。
(6) 样品中AlN的纯度为___________。
(7) 若测得样品中AlN的纯度偏高,可能的原因是___________。(写1点)

(1) 往量气管中注水至左右两管出现液面差,静置片刻,液面差不发生变化,则气密性良好
(2)保持气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下 (3) A D    (4)
(5) Al2O+ 2OH+ 3H2O = 2[Al(OH)4]  (6)             
(7) 沉淀洗涤不干净(或称量样品的质量偏大或氢氧化铝灼烧不完全或其它合理答案)  

解析试题分析:(1)按图连接好装置,检查装置气密性的方法是往量气管中注水至左右两管出现液面差,静置片刻,液面差不发生变化,则气密性良好。(2)导管a将的主要作用是使分液漏斗中的溶液的液面上下气体压强相同,这样在重力的作用下NaOH浓溶液就容易顺利流下。(3)为测定生成氨气气体的体积,量气装置中的X液体应该是氨气不能溶解的液体物质。由于氨气极容易在水中溶解,所以B.H2O C.NH4Cl溶液排除,而氨气在CCl4和植物油中不容易溶解。因此选项为AD。(4)根据反应方程式AlN + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + NH3↑。可知n(AlN)=n(NH3)=V×10-3L÷22.4L/mol.所以m(AlN)= n(AlN)·M=;则样品中AIN的纯度为m(AlN)÷m=.(5) 步骤①中,氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al2O+ 2OH+ 3H2O = 2[Al(OH)4].在反应开始时固体的质量是AlN和Al2O3质量和,在反应最后固体的质量为Al2O3质量。根据Al守恒可知2AlN~Al2O3,若含有2mol的AlN,即含有82gAlN,固体质量增加20g,性质固体质量增加了(m2-m1)g所以其中含有的AlN的质量为。样品中AlN的纯度为m(AlN)÷m=.(7) 若测得样品中AlN的纯度偏高,可能的原因是沉淀洗涤不干净或称量样品的质量偏大或氢氧化铝灼烧不完全等。
考点:考查新型无机材料氮化铝(AlN)的纯度的测定方法及原理的知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg,流程如下图所示:

(1)工业制取镁的方法是                       法。
(2)试剂Ⅰ一般选用            (填化学式)。
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

①由图可知Mg与卤素单质的反应均为            (填“放热”或“吸热”)反应;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2       MgF2(填“>”、“=”或“<”)。
②依上图数据写出MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式                      
(4)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式                   
(5)向Mg(OH)2中加入NH4Cl溶液,可使沉淀溶解,请结合平衡原理和必要的文字解释原因        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(12分)1,2 -二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2 -二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。

填写下列空白:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式。_         ;_____________________。  
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象:____________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:________________________________________。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因: ______________, _____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(12分)氯化钾样品中含有少碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将过滤液按下图所示步骤进行操作。

回答下列问题:
(1)起始时滤液的pH_____7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是__________________(用离子方程式表示)。
(2)试剂I的化学式为______,①中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)试剂II的化学式为_____,②中加入试剂II的目的是_________________________。
(4)试剂III的名称是_____,③中发生反应的离子方程式为________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(15分)大理石中含有的主要杂质是氧化铁,以下是某化学兴趣小组用大理石为原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙的主要流程:

请回答下列问题:
(1)试剂A的名称是                  
(2)操作I的目的是                                     
(3)本实验需要多次使用玻璃棒,则本实验过程中玻璃棒的作用有                              
(4)写出反应②中生成CaO2·8H2O的化学方程式:                                          
(5)制得的CaO2中一般含有CaO该化学兴趣小组通过实验测定制得的样品中CaO2的含量:称量0.6g样品于锥形瓶中,然后加入过量的浓度为2.00mol?L-1的盐酸20.00mL,再用浓度为2.00mol?L-1的氢氧化钠溶液滴定锥形瓶中的溶液,消耗氢氧化钠溶液11.00mL.该样品中CaO2的质量分数为        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(15分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿(主要成分为CO2O3、Co
(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01 mo1·L-l

③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式               
(2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式        ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式            
(3)“加Na2CO3调pH至a'’,过滤所得到的沉淀成分为____       
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是     :其使用的最佳pH范围是____    

A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(5)“操作l”中包含3个基本实验操作,它们依次是          和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是           
(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是                 。(答一条即可)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 
Ⅰ. AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。
⑴请完成下表:

操作
现象
结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入        ,振荡
        
存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴KMnO4溶液,振荡
        
存在Fe2+
 
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+ 
Ⅱ. AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。

Ⅱ.⑵装置B的作用是                    
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是                             
⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:① Ag;② Ag2O;③ Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
  实验编号
操作
现象
a
加入足量氨水,振荡
黑色固体不溶解
b
加入足量稀硝酸,振荡
黑色固体溶解,并有气体产生
 
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是       (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的方程式为             
【实验拓展】取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为                 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

已知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物,为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应,以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2),某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的胶管已经省略)。

(1)为了完成该实验,虚线框内还需要连接B~E四套装置,按气流方向连接的顺序为:
a→(       )(       )→(       )(       )→(       )(       )→ (       )(       )(填仪器接口的字母编号)。连接好仪器,检查气密性,装入药品后,要通入一段时间的氮气,再滴加浓硝酸,点燃酒精灯,通入氮气的主要目的是                  
(2)装置E中观察到的主要实验现象有               
(3)装置C的作用是                                     
(4)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸,性质不稳定,室温下易分解生成一氧化氮。装置D中充分反应后,设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成:                    。(写出检验步骤及现象)。
(5)亚硝酸钠在酸性条件下可将I氧化为I2,同时生成NO,该反应常用于亚硝酸钠含量的测定,请写出该反应的离子方程式:       

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下  

有关性质如下表   

物质
熔点/℃
沸点/℃
其它
CCl4
-23
76
与 TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
 
仪器A的名称是____    ,装置E中的试剂是         。反应开始前必须进行的操作是____    ;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为____    (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是         
(2)工业上由钛铁矿(FeTO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)   FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)
水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1)   H2T1O3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:

①试剂A为           。钛液I需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产率降低,原因是         
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是____       ,写出其中发生氧化还原反应的离子方程式____   。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是____        (填化学式)。

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