Question

（15分）氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品（样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应）中 AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。

已知：AlN+NaOH+H₂O＝NaAlO₂+NH₃↑

【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

（1）上图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 ___________    ，再加入实验药品。接下来的实验操作是        ，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）若去掉装置B，则导致测定结果         （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见                 。

【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

（4）步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________。

（5）步骤③的操作是          。A1N的纯度是           （用m₁、m₂表示）。

Answer

（1）防止倒吸（1分）

（2）检查装置的气密性（1分）；关闭K1，打开K2（2分）； 把装置中残留的氨气全部赶入C装置（2分）

（3）偏高（1分）； C装置出口处连接一个干燥装置（2分，其他解释合理即可）

（4）CO2＋AlO2－＋2H2O＝HCO3－＋Al(OH)3↓（2分）

（5）过滤、洗涤（2分） ×100%（2分）；

【解析】

试题分析：（1）由于氨气极易溶于水，则上图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸。

（2）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品。接下来的实验操作是关闭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。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置。

（3）生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则C装置的质量增加，则导致测定结果偏高。由于空气中含有水蒸气，也会进入装置C，从而产生误差，所以导致测定结果偏高，因此改进的措施是C装置出口处连接一个干燥装置。

（4）滤液中含有偏铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋AlO2－＋2H2O＝HCO3－＋Al(OH)3↓。

（5）从溶液中分离出氢氧化铝的实验操作是过滤，即步骤③的操作是过滤。m2g固体是氧化铝，则根据铝原子守恒可知A1N的纯度是。

考点：考查物质纯度测定实验方案设计与探究