Question

氮化鋁（AlN）是一種新型無(wú)機(jī)材料，廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。某氮化鋁樣品中可能含有碳或氧化鋁中的一種雜質(zhì)，現(xiàn)用圖Ⅰ所示的裝置來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應(yīng)AlN+NaOH+H₂O══NaAlO₂+NH₃↑,根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。?

圖Ⅰ?

（1）實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為：a.往圓底燒瓶中放入AlN樣品w g，并向廣口瓶中加入水和X液體；b.從分液漏斗往圓底燒瓶中加入一定體積的過(guò)量的濃NaOH溶液；c.檢驗(yàn)裝置的氣密性；d.讀取收集到水的體積。正確的操作順序?yàn)開(kāi)________________。?

（2）本實(shí)驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是_________________________。?

（3）廣口瓶中的試劑X可選用___________（填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)）。

A.丁烷　　    B.酒精　　

C.植物油　　D.CCl₄?

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到燒瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是________________。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分液漏斗中的NaOH溶液已經(jīng)全部加入燒瓶，量筒中收集到水的體積為?a L，若當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件為標(biāo)準(zhǔn)狀況，則樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______（AlN的式量為41），這一測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高，你認(rèn)為可能的原因是_________________________________。

圖Ⅱ?

（6）有人建議改用圖Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，欲通過(guò)測(cè)定燒杯中硫酸的增重來(lái)確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。你認(rèn)為這樣的改進(jìn)是否可行？_____________（填“可行”“不可行”）。理由是________________。

Answer 1

(1)c、a、b、d

(2)關(guān)閉分液漏斗活塞，在量筒中加適量水浸沒(méi)導(dǎo)管口，微熱圓底燒瓶，量筒中產(chǎn)生氣泡，恢復(fù)到室溫時(shí)導(dǎo)管中形成一段液柱

（3）C

（4）碳?

（5）加入的過(guò)量的氫氧化鈉溶液占有一定的體積，使排出的水的體積偏大（其他合理答案也可）?

（6）不可行　氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象（其他合理答案也可）?

解析：（1）氣體發(fā)生裝置應(yīng)先檢驗(yàn)裝置氣密性，再進(jìn)行發(fā)生實(shí)驗(yàn)，最后讀取數(shù)據(jù)。?

（2）檢驗(yàn)整個(gè)裝置氣密性，包括廣口瓶與量筒間的導(dǎo)管，故應(yīng)在量筒口加水使水超過(guò)導(dǎo)管口，關(guān)閉活塞，再加熱燒瓶。?

（3）排液測(cè)氣體的體積，氣體不應(yīng)溶于液體，故選C項(xiàng)。A為氣體，B與水混溶，D密度比水大。

（4）碳不與燒堿反應(yīng)。?

（5）n(NH₃)=，所以m(AlN)=×41，w(AlN)=。

從題目敘述“分液漏斗中的NaOH溶液已經(jīng)全部加入燒瓶”可獲取信息NaOH溶液占有一定體積，使排出的氣體的體積偏大，排出的水體積偏大，故質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。?

（6）由于氨極易溶于水、溶于酸，易發(fā)生倒吸現(xiàn)象。