氮化鋁（AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質，爲測定AlN的含量，設計如下兩種實...

問題詳情：

氮化鋁（AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質，爲測定AlN的含量，設計如下兩種實驗方案。已知：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑

【方案1】取一定量mg的樣品，用圖1裝置測定樣品中AlN的純度（夾持裝置已略去）。

（1）如圖1，C裝置中球形乾燥管的作用是________________。

（2）完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先檢查裝置氣密*，再加入實驗*品。接下來的實驗*作是_______________，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前後的質量變化。通入氮氣的目的是____________。

（3）由於裝置存在缺陷，導致測定結果偏高，請提出改進意見________________。

【方案2】用圖2裝置測定mg樣品中A1N的純度（部分夾持裝置已略去）。

（4）爲測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是_____。（填字母序號）

a．CCl4 　　　　b．H2O        c．NH4Cl溶液       d．C6H6（苯）

（5）若mg樣品完全反應，測得生成氣體的體積爲VmL（已轉換爲標準狀況），則AlN的質量分數是______。

【回答】

【*】(1). 防止倒吸       (2). 關閉K1，打開K2  ； 把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置

 (３). C裝置出口處連接一個乾燥裝置       (４). ad   　　 (５). ×100%   

【解析】（1）分析裝置和儀器作用分析，氨氣是與濃硫*能發生反應的氣體，易發生倒吸，圖C裝置中球形乾燥管的作用是防止倒吸的作用；

（2）組裝好實驗裝置，原理可知氣體制備需要先檢查裝置氣密*，加入實驗*品．接下來的實驗*作是關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產生氣體．打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應前後的質量變化．通入氮氣的目的是，反應生成氨氣後衛把裝置中的氣體全部趕入裝置C被濃硫*吸收，準確測定裝置C的增重計算；

（3）裝置存在缺陷是空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可以進入裝置C，使測定結果偏高，需要連接一個盛鹼石灰乾燥管； 　　　（4）依據氨氣極易溶於水的*質分析，爲測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是；a．CCl4不能溶解氨氣，可以用排四*化碳溶液的方法測定氨氣體積，故a正確；b．氨氣極易溶於水，不能排水法測定，故b錯誤；c．氨氣極易溶於水，不能用排NH4Cl溶液的方法測定氣體體積，故c錯誤； d．氨氣不溶於苯，可以利用排苯溶液，測定氨氣的體積，故d正確；

（5）若mg樣品完全反應，測得生成氣體的體積爲VmL（已轉換爲標準狀況）， AIN+NaOH+H2O═NaAIO2+NH3↑  41                    22.4L  m                    V×10-3L m=41V×10-3/22.4g

則AlN的質量分數=41V/22400m。

知識點：氣體的製備及實驗方案設計

題型：實驗,探究題