Question

氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)材料，廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，現(xiàn)用圖Ⅰ裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應(yīng)：AlN+NaOH+H₂O====NaAlO₂+NH₃↑，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì))。

(1)實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為：

A.往錐形瓶中放入適量的AlN樣品        b.從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH

c.檢驗(yàn)裝置的氣密性                     d.測定收集到水的體積

正確的操作順序?yàn)開__________________________。

(2)本實(shí)驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是__________________。

(3)廣口瓶中的試劑X應(yīng)選用_________(填選項(xiàng)的編號)。

A.汽油              B.酒精                C.植物油                D.CCl₄

(4)廣口瓶內(nèi)的液體沒有裝滿(上方留有少量空間)，實(shí)驗(yàn)測得NH₃的體積將_________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是_________。

(6)若實(shí)驗(yàn)中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為a L(標(biāo)況下)，則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________(AlN的式量為41)。

(7)有人改用圖Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。你認(rèn)為是否可行?_________(填“可行”或“不可行”)。原因是_________，改進(jìn)的方法為_________(若認(rèn)為“可行”，此空格不需回答)。

Answer 1

(1)c、a、b、d 

(2)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

(3)C 

(4)不變 

(5)碳 

(6)

(7)不可行；氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象、錐形瓶中的氨氣不能被硫酸完全吸收，結(jié)果誤差較大；燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣、增加一個向錐形瓶中鼓氣的裝置(或其他合理答案)

解析：本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價能力。

（1）常規(guī)思維程序；檢查氣密性→裝藥品（先加入固體，后加入液體）→收集氣體等。

（2）檢查裝置氣密性：利用升溫使內(nèi)壓增大，借氣排液觀察現(xiàn)象。

（3）X起液封作用，要求不溶于水，密度小于水的，且難揮發(fā)，因?yàn)閾]發(fā)的X對測定氨氣體積有影響。

（4）溫度相同時，利用氣排液測液體積，進(jìn)而測定氨氣體積，所以原瓶中氣體對測定氨氣體積無影響。

（5）因?yàn)榧尤脒^量的氫氧化鈉溶液，氮化鋁和鋁都完全反應(yīng)，碳不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。

（7）氨氣極易溶于水，不能直接通入水中，應(yīng)接防倒吸裝置。