工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AlN溶于强酸生成铵盐,溶于氢氧化钠溶液生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为n g,滴定管的读数为a mL。
②称取m g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与锥形瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与锥形瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为p g。
(4)数据分析
①AlN的质量分数为 。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)
硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:
(1)操作Ⅰ具体为 、 、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是 (填字母代号)。
A.灼烧过程中部分氧化铜被还原
B.灼烧不充分,铜未被完全氧化
C.氧化铜在加热过程中分解生成铜
D.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量 (填化学式,下同),调节pH=4,生成 沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2
NaNO3+NaNO2+H2O)。
图1 图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为 ;
图2是图1的改进装置,其优点有:① ;② 。
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是 ,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通入干燥CO2的作用是 。通过控制K1、K2能除去A、B装置中的空气,具体的方法是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
某活动小组对CuSO4分解产物除CuO外的气体的3种可能性进行假设,并通过实验确定气体的物质的量。
(1)气体的3种可能性为 ; ;有SO2、SO3和O2。
(2)为确定SO2、SO3和O2的物质的量之比,请你选用所给的仪器进行实验,按气体从左至右的方向连接各装置。顺序为: →B。(已知SO3溶于浓硫酸)
下图是某同学设计的储气装置(固定装置已略去)。下列说法中不正确的是( )
A.打开止水夹a、b,气体从d管导入,储存在下面的集气瓶里
B.取用储存在下面集气瓶里的气体时,通过控制止水夹a、b,可将气体顺利排出
C.气体被储存在下面的集气瓶里时,c导管也必须安装止水夹
D.该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置
下列实验方案不能达到实验目的的是( )
实验目的实验方案
A探究接触面积对化学反应速率的影响相同温度下,取等质量的大理石块、大理石粉分别投入等体积、等浓度的盐酸中
B证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3沉淀 向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液
C检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
D测定铝箔中氧化铝的含量取a g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为b L(已转化为标准状况下)
