问题 问答题

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).

(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wg,氨气的体积为aL(标准状况),AlN的质量分数为______.

答案

(1)应先进行装置气密性检验,然后依次加入固体药品、液体药品,最后进行气体排出水的测量,确定产生气体体积;

故答案为:c、a、b、d;

(2)通过微热或用手握热使装置内气体使气体体积变大,如果装置漏气则不会观察到装置内有明显变化;如果气密性良好,广口瓶中右侧导管水柱上升,松手后水柱回落;

故答案为: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)浓氢氧化钠溶液与水互溶,不能起到隔离作用.酒精易挥发,挥发出来的气体对实验有影响,同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用.而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;

故答案为:C;

(4)本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,广口瓶内的原有气体不在测量内,不会对测量结果产生影响;

故答案为:无影响;

(5)氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,氧化铝易溶于NaOH溶液,而实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,说明固体不溶于氢氧化钠溶液,所以杂质是碳;

故答案为:碳、

(6)氨气的体积为aL(标况下)的物质的量为

aL
22.4L/mol
=
a
22.4
mol,由方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑可知,样品中AlN的物质的量为=
a
22.4
mol,所以AlN的质量为
a
22.4
mol×41g/mol=
41a
22.4
g,样品中AIN的质量分数为
41a
22.4
g
wg
×100%=
4100a
22.4w
%.

故答案为:

4100a
22.4w
%.

解答题
单项选择题