【題目】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。其制取原理為: Al2O3+3C+N22 AlN+3CO
為了分析某AlN樣品中 AlN的含量,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。
【方案1——量氣法】用圖中的一些裝置來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),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))。
(1)圖中儀器A的名稱是 _______;寫(xiě)出AlN和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(2)廣口瓶中的試劑X最好選用下列試劑中的_______(填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)),廣口瓶的液體沒(méi)有裝滿(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH3的體積將________(填“偏大”、 “偏小”或“不變”)。
A.苯 B.酒精 C.植物油 D.CCl4
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為2.56g,氨氣的體積為1.12L(標(biāo)況下),則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。
【方案2——測(cè)重量】按以下步驟測(cè)定樣品中A1N的純度:
(4)步驟②生成沉淀的離子方程式為_______________。
(5)步驟③的操作是_____________。
(6)A1N的純度是______________(用m1、m2表示)。
【答案】 分液漏斗 AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ C 不變 80.1% CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ 過(guò)濾、洗滌
【解析】(1)依據(jù)裝置圖分析可知A為分液漏斗,氮化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑;(2)A、苯易揮發(fā),會(huì)浪費(fèi)試劑,排出液體增大,影響氨氣體積測(cè)定,A不選;B、酒精易揮發(fā),揮發(fā)出來(lái)的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響,同時(shí)由于酒精與水任意比互溶,也不能達(dá)到隔離的目的,B不選;C、植物油既不溶于水,密度小于水也不易揮發(fā),可以把氨氣與水進(jìn)行隔離,C選;D、CCl4密度大于水,不能起到隔離作用,D不選;答案選C;本次實(shí)驗(yàn)的目的在于測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體,氨氣排出裝多少水,氨氣的體積就是多少,廣口瓶?jī)?nèi)的液體是否充滿不影響所收集到的NH3體積大。唬3)由于AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2、并放出NH3,其反應(yīng)方程式為:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,生成NH3的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,根據(jù)氮元素守恒可知2.56g樣品中含有AlN的物質(zhì)的量為0.05mol,AlN的質(zhì)量為0.05mol×41g/mol=2.05g,樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.05g/2.56g×100%=80.1%;(4)步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁,是偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成,反應(yīng)的離子方程式為:CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓;(5)上述分析可知步驟③是過(guò)濾洗滌得到氫氧化鋁沉淀;(6)測(cè)定原理是:A1N+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀:CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,氫氧化鋁灼燒得到氧化鋁,通過(guò)測(cè)定氧化鋁得質(zhì)量來(lái)計(jì)算氮化鋁的質(zhì)量,Al2O3物質(zhì)的量= ,依據(jù)氮元素守恒得到樣品中氮元素物質(zhì)的量=n(AlN)= ,A1N的純度=。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于苯的說(shuō)法中,正確的是 ( )
A. 苯的分子式為C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,屬于飽和烴
B. 從苯的凱庫(kù)勒式()看,苯分子中含有碳碳雙鍵,應(yīng)屬于烯烴
C. 在催化劑作用下,苯與液溴反應(yīng)生成溴苯,發(fā)生了加成反應(yīng)
D. 苯分子為平面正六邊形結(jié)構(gòu),6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】具有下列特征的原子,一定是非金屬元素的是
A. 最外層電子數(shù)大于4 B. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是酸
C. 具有負(fù)化合價(jià) D. 具有可變化合價(jià)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于試劑保存的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A. 濃硝酸保存在棕色試劑瓶中,放陰涼冷暗處
B. 液溴保存在棕色磨口試劑瓶中,并加入少量水密封保存
C. 燒堿溶液保存在用玻璃塞的玻璃試劑瓶中
D. 氫氟酸保存在抗酸塑料瓶中
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】分子式為C5H6Br2的有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)不可能是( 。
A.只含有一個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物
B.含兩個(gè)雙鍵的直鏈有機(jī)物
C.含一個(gè)雙鍵的環(huán)狀有機(jī)物
D.含一個(gè)三鍵的直鏈有機(jī)物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列操作中,能使電離平衡H2OH++OH﹣向右移動(dòng),且溶液呈酸性的是( 。
A. 向水中加入NaHSO4溶液 B. 向水中加入Na2CO3溶液
C. 向水中加入Al2(SO4)3固體 D. 將水加熱到100℃,使pH=6
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組烴的混合物,只要總質(zhì)量一定,按任意比例混合,完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒量的是
A.C2H2、C2H4B.C2H4、C4H6
C.C2H6、C3H6D.C6H6、C2H2
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