Question

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，设计如下三种实验方案。

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）如图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）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】用如下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。

（4）导管a的主要作用是______________。

（5）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是____________。（填选项序号）

A．CCl₄     B．H₂O     C．NH₄Cl溶液      D．

（6）若m g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A1N的质量分数为_____________（用含V、m的代数式表示）。

Answer

防止倒吸 检查装置气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置 C装置出口处连接一个干燥装置 保持气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下 ad [41V/22400m]×100%

【解析】（1）氨气是与浓硫酸能发生反应的气体，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，故答案为：防止倒吸；

（2）组装好实验装置，需要先检查装置气密性，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．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被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算，故答案为：检查装置气密性；关闭K1，打开K2；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；

（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，故答案为：C装置出口处连接一个干燥装置；

（4）导管a可以保持分液漏斗上方和反应装置内的气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下，故答案为：保持气压恒定，使NaOH浓溶液容易流下；

（5）a．CCl4不能溶解氨气，可以用排四氯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；故答案为：ad；

（6）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL（已转换为标准状况），AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

41                  22.4L

m                    V×10-3L

m=g，则AlN的质量分数=×100%=×100%，故答案为：×100%。