Question

已知：氮化铝（AlN）溶于强酸产生铝盐，溶于强碱生成氨气。

（1）AlN与NaOH溶液反应的化学方程为_______。

（2）甲同学通过测定AlN与NaOH溶液反应产生氨气的质量来测定AlN的纯度（假设杂质不参与反应，忽略NH₃在强碱性溶液中的溶解）。实验装置如下：

①选择上图中合适的装置，其连接顺序为______(按气流从左到右方向，填字母）。

②装置A中干燥管的作用是________。

（3）乙同学通过测定氨气体积来测定AlN的纯度。

①导管a的作用是________。

②读数前，需要进行的操作是_______。

③若称取样品的质量为mg，量气管中测定的气体体积为VmL，该实验条件下的气体摩尔体积为VmL/mol，则AlN的质量分数为______；若读取量气管中气体的体积时，液面左高右低，则测得的AlN的纯度______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

Answer

AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ EBCAD 防止倒吸、导气 保持烧瓶与分液漏斗的压强相同，使分液漏斗中的液体能顺利流下；消除由于加入NaOH溶液而引起的氨气体积误差； 恢复至室温，上下调节量气管，使量气管中的液面与干燥管中的液面相平； 偏大

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）根据信息AlN与强碱反应生成氨气，化学反应方程式为AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑；（2）①实验目的是测量AlN的纯度，实验原理是通过测量氨气质量，求AlN的纯度，应让NH3全部被吸收，因此应通入N2，即E开始，然后连接B，从B中产生氨气中混有水蒸气，水蒸气对氨气的质量测定有干扰，因此必须除去，即B连接C，氨气用硫酸吸收，C连接A，装置D作用防止空气中水蒸气进入A装置，因此连接顺序是EBCAD；②氨气极易溶于硫酸，因此干燥管的作用是防止倒吸和导气的作用；（3）①导管a的作用是为了使烧瓶与分液漏斗中的压强相同，分液漏斗中的液体能够顺利滴下，消除由于加入NaOH溶液而引起的氨气体积误差；②气体受温度和压强的影响，因此读数前，应让气体恢复到室温状态下，上下调节量气管，使量气管中的液面与干燥管中的液面相平；③氨气的物质的量为V×10－3/Vmmol，根据N元素守恒，因此AlN的质量为V×10－3×41/(m×Vm)×100%=；液面左高右低，所读液体体积增大，即气体增大，所测氮化铝的纯度偏大。

点睛：本题的难点是实验装置的连接，首先弄清楚实验目的和实验原理，本题的实验目的是测量AlN的纯度，实验原理是通过测量氨气质量，求AlN的纯度，因为需要测氨气的质量，因此产生的氨气必须完全吸收，即反应结束后要通入干燥的氮气，根据题所给装置，应用浓硫酸吸收氨气，因此需要除去氨气中水蒸气，最后还要防止外界空气中水蒸气的进入，即装置D的作用，因此连接顺序是EBCAD。