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。若某氮化铝中含有碳或氧化铝中的一种,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AlN样品:b.从分液漏斗往烧瓶中加入过量的浓NaOH溶液: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)本实验中(图Ⅰ)检查装置气密性的方法是: 。
(3)广口瓶中的试剂X可选用 (填选项前的标号)。
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a L(标况下),则样品中AlN的质量分数为: 。
(6)有人改用图Ⅱ装置进行同样实验,通过测定烧杯中硫酸增加的质量来确定样品中AlN的质量分数。你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”),原因是 。
(1)c、a、b、d
(2)关闭分液漏斗活塞,微热圆底烧瓶,广口瓶中右侧导管水柱上升,静置片刻,水柱并不回落
(3)AC
(4)碳
(5) %
(6)不可行 氨气极易被稀硫酸吸收,发生倒吸现象。
(3)用排水法测定气体的体积,通常只适用于难溶于水的气体,而NH3极易溶于水,需要在广口瓶内的水面上加一层“保护膜”,防止NH3直接与水接触发生倒吸,由于酒精易溶于水、四氯化碳密度比水大,因此只能选择密度比水小的汽油或植物油。
(4)Al2O3能溶于NaOH溶液,故样品中含有的杂质是碳。(5)根据关系式AlN~NH3↑,样品中AlN的质量为:×41(g),故其质量分数为:×100%=%。