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【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含量,设计如下两种实验方案。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)上图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,检查装置气密性并加入实验药品,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。

①检验装置气密性的方法是__________________________

②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__________________

【方案2】用下图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)

4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是___________

ACCl4 BH2O CNH4Cl溶液 D.苯

5)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),则AlN的质量分数是_____________________

若其他操作均正确,但反应结束后读数时,右侧量气管中液面高于左侧球型管中液面,则最后测得AlN的质量分数会_________(填偏高”“偏低无影响)。

【答案】 防倒吸 关闭K1和分液漏斗活塞C中注水至浸没长导管下端管口微热AC中长导管管口出现气泡冷却后回流一段水柱说明装置气密性良好 把装置中残留的氨气全部赶入C装置 C装置出口处连接一个盛有碱石灰的干燥管 AD 41V/22400m×100% 偏低

【解析】试题分析:本题考查与NH3有关的定量测定实验

1方案1的原理是:用浓硫酸吸收AlNNaOH溶液反应生成的NH3浓硫酸增加的质量为NH3的质量,通过NH3的质量计算AlN的含量,由于NH3极易被浓硫酸吸收,C装置中球形干燥管的作用是:防倒吸

2用加热法检查该装置的气密性,检查装置气密性的方法是:关闭K1和分液漏斗活塞C中注水至浸没长导管下端管口微热AC中长导管管口出现气泡冷却后回流一段水柱说明装置气密性良好

为了使NH3质量的测量准确,反应完全后要通入N2将反应产生的残留在装置中的NH3全部赶入C装置中减少实验误差。答案为把装置中残留的氨气全部赶入C装置。

3由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,由于外界空气中的H2Og进入C装置中,使测得的NH3的质量偏大,改进的措施是:C装置出口处连接一个盛有碱石灰的干燥管

4)为了测量生成的NH3的体积,NH3应难溶于X液体,NH3极易溶于水和NH4Cl溶液NH3难溶于CCl4和苯,X液体可以是CCl4苯,答案选AD

5)根据N守恒,nAlN=nNH3==molmAlN=mol41g/mol=gAlN的质量分数为41V/22400m×100%若其他操作均正确,但反应结束后读数时,右侧量气管中液面高于左侧球型管中液面,则测得NH3的体积偏小,最后测得AlN的质量分数会偏低

练习册系列答案
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CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣890.3kJmol1
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(2)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子半径由小到大的是(用元素符号表示)
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是(填化学式).
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A. vA=0.15 mol/L·min B. vB=0.6 mol/L·min

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②将足量的B溶液与A溶液混合并微热,生成了白色沉淀与刺激性气味气体。

据此请回答下列问题:

(1)D的化学式为____,A在水中的电离方程式为____

(2)AB按物质的量之比2:1在水溶液中进行反应的离子方程式为___

(3)已知CH3COONH4溶液呈中性,如将等浓度、等体积的A溶液滴加到C溶液中,所得混合液呈____性(填”、“”、“),各离子浓度由大到小的顺序为____

(4)CD的溶液分别蒸干并灼烧,所得固体分别是____。(填化学式)

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②在该温度下,计算该反应的平衡常数K____

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体积

起始物质

平衡时NH3的物质的量

平衡时N2

体积分数

反应开始时的速率

平衡时容器内压强

1L

1molN2+3molH2

1.6mol

φ

ν

P

1L

2molN2+6molH2

n1 mol

φ

ν

P

2L

2molN2+6molH2

n2 mol

span>φ

ν

P

An1=n2=3.2 Bφφ Cννν DPP=P

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