Question

氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)材料．某氮化鋁樣品中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)．已知氮化鋁和NaOH溶液能反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：①AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑，②氧化鋁也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而全部溶解，但不生成氣體．
現(xiàn)用圖Ⅰ中的一些裝置來進(jìn)行相關(guān)實驗，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）

（1）指出圖Ⅰ中儀器的名稱：A

分液漏斗

； B

錐形瓶

．
（2）實驗操作為：a、往B中放入適量的AlN樣品：b、A往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；
c、檢驗裝置氣密性；d、測定收集到水的體積．正確的操作順序為

c、a、b、d

（用a、b、c、d字母表示）．
（3）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是

關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落

．
（4）廣口瓶中的試劑X可選用

食用油

（填生活中常見的物質(zhì)名稱）．廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH₃的體積將

不變

（填偏大、偏小或不變）．
（5）實驗結(jié)束后，若觀察到B中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是

碳

．
（6）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為2.56g，氨氣的體積為1.12L（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

80.1%

（AlN的相對分子質(zhì)量為41，每22.4L氨氣質(zhì)量為17g）．
（7）有人改用圖Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？

不可行

（填入“可行”、“不可行”），若不可行需說 明原因

氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象

．

Answer 1

分析：根據(jù)題目給出的信息：制取氣體時，為防止裝置漏氣應(yīng)在連接裝置后立即進(jìn)行裝置氣密性檢查，確定裝置不漏氣后，本著先加固體后加液體的原則加入藥品；最后進(jìn)行氣體的收集與測量；關(guān)閉分液漏斗的活塞，裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境，如果對裝置進(jìn)行加熱，裝置內(nèi)氣體受熱體積變大，若氣密性良好，就會觀察到廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落；產(chǎn)生的氨氣極易溶于水，為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離，因此應(yīng)選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液；本次實驗的目的在于測定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體，因此，廣口瓶內(nèi)的原有氣體不在測量范圍內(nèi)；氮化鋁、氧化鋁都可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，形成偏鋁酸鈉溶液、水和氨氣，充分反應(yīng)后不會有固體物質(zhì)的殘留；而碳不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；需要根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量計算參加反應(yīng)樣品中氮化鋁的質(zhì)量；然后求AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨而使稀硫酸溶液質(zhì)量增加，但由于反應(yīng)較為劇烈而會使稀硫酸倒吸，而造成燒杯內(nèi)質(zhì)量不準(zhǔn)確．

解答：解：（1）分液漏斗方便加入液體藥品，錐形瓶是常用的反應(yīng)容器，故答案為：分液漏斗；錐形瓶
（2）制取氣體時，為防止裝置漏氣應(yīng)在連接裝置后立即進(jìn)行裝置氣密性檢查，確定裝置不漏氣后，本著先加固體后加液體的原則加入藥品；最后進(jìn)行氣體的收集與測量；故答案為：c、a、b、d
（3）關(guān)閉分液漏斗的活塞，裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境，如果對裝置進(jìn)行加熱，裝置內(nèi)氣體受熱體積變大，若氣密性良好，就會觀察到廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落；故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落
（4）產(chǎn)生的氨氣極易溶于水，為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離，因此應(yīng)選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液；本次實驗的目的在于測定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體，因此，廣口瓶內(nèi)的原有氣體不在測量范圍內(nèi)；故答案為：食用油；不變
（5）氮化鋁、氧化鋁都可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，形成偏鋁酸鈉溶液、水和氨氣，充分反應(yīng)后不會有固體物質(zhì)的殘留；而碳不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；故答案為：碳
（6）本題需要根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量計算參加反應(yīng)樣品中氮化鋁的質(zhì)量為2.05g；然后求AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

2.05g

2.56g

×100%≈80.1%，故答案為：80.1%
（7）氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨而使稀硫酸溶液質(zhì)量增加，但由于反應(yīng)較為劇烈而會使稀硫酸倒吸，而造成燒杯內(nèi)質(zhì)量不準(zhǔn)確；故答案為：不可行；氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象

點(diǎn)評：本考點(diǎn)屬于實驗探究題，利用化學(xué)變化前后元素種類和質(zhì)量不變，可利用氨氣中N元素的質(zhì)量計算樣品中氮化鋁的質(zhì)量．本題根據(jù)題目提供的信息，結(jié)合課本中學(xué)過的知識來解決，還要注意操作步驟．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實驗題中．