问题详情:
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的含量,设计如下两种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑
【方案1】取一定量mg的样品,用图1装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)如图1,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,首先检查装置气密*,再加入实验*品。接下来的实验*作是_______________,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。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】用图2装置测定mg样品中A1N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_____。(填字母序号)
a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl溶液 d.C6H6(苯)
(5)若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数是______。
【回答】
【*】(1). 防止倒吸 (2). 关闭K1,打开K2 ; 把装置中残留的氨气全部赶入C装置
(3). C装置出口处连接一个干燥装置 (4). ad (5). ×100%
【解析】(1)分析装置和仪器作用分析,氨气是与浓硫*能发生反应的气体,易发生倒吸,图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用;
(2)组装好实验装置,原理可知气体制备需要先检查装置气密*,加入实验*品.接下来的实验*作是关闭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.通入氮气的目的是,反应生成氨气后卫把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫*吸收,准确测定装置C的增重计算;
(3)装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C,使测定结果偏高,需要连接一个盛碱石灰干燥管; (4)依据氨气极易溶于水的*质分析,为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是;a.CCl4不能溶解氨气,可以用排四*化碳溶液的方法测定氨气体积,故a正确;b.氨气极易溶于水,不能排水法测定,故b错误;c.氨气极易溶于水,不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积,故c错误; d.氨气不溶于苯,可以利用排苯溶液,测定氨气的体积,故d正确;
(5)若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况), AIN+NaOH+H2O═NaAIO2+NH3↑ 41 22.4L m V×10-3L m=41V×10-3/22.4g
则AlN的质量分数=41V/22400m。
知识点:气体的制备及实验方案设计
题型:实验,探究题