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14.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(zhì),為測定AlN的含量,設(shè)計如下實驗方案.
(1)實驗原理:AlN溶于濃的強堿生成氨氣,請寫出AlN與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3
(2)實驗裝置:
如圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸.
(3)實驗過程:
①連接好實驗裝置,檢驗裝置的氣密性.然后稱得C裝置的質(zhì)量為yg.
②秤取xgAlN樣品置于A裝置中:塞好膠塞,關(guān)閉K1,打開K2(填“K1”或“K2”);通過分液漏斗加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體,打開K1,通入氮氣一段時間,稱得C裝置的質(zhì)量變?yōu)閦g.裝置B的作用是干燥氨氣.
(4)數(shù)據(jù)分析:AlN的質(zhì)量分數(shù)為41zy17x×100%(相對原子質(zhì)量Al:27,N:14)
(5)Al(OH)3可添加到塑料中作阻燃劑的原因(寫方程式)是2Al(OH)3_Al2O3+3H2O.

分析 從實驗裝置和實驗步驟上看,用足量NaOH溶液與樣品中AlN完全反應(yīng),充分吸收生成的氨氣,并稱量其質(zhì)量,從而求得AlN的質(zhì)量分數(shù),
(1)根據(jù)題目信息:AlN溶于強堿溶液時會生成NH3來書寫方程式;
(2)氨氣極易溶于水和濃硫酸發(fā)生反應(yīng),C裝置中球形干燥管可以防止倒吸;
(3)利用裝置生成氣體,測定氣體質(zhì)量完成含量測定,裝置必須密閉不漏氣;用足量NaOH溶液與樣品中AlN完全反應(yīng),充分吸收生成的氨氣,并稱量其質(zhì)量,故應(yīng)關(guān)閉活塞K1,打開活塞K2;裝置中殘留部分氨氣,打開K1,通入氮氣一段時間,用氮氣把裝置內(nèi)生成的氨氣全部趕到濃硫酸中被吸收,裝置B是吸收氨氣中的水蒸氣;
(4)①根據(jù)氮原子的守恒,氨氣的物質(zhì)的量等于AlN的物質(zhì)的量,可求得AlN的質(zhì)量分數(shù);
②氫氧化鋁分解吸熱生成熔點高的氧化鋁阻燃.

解答 解:(1)根據(jù)題目信息:AlN溶于強堿溶液時會生成NH3,化學(xué)方程式為:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,
故答案為:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑;
(2)氨氣極易溶于水和濃硫酸發(fā)生反應(yīng),C裝置中球形干燥管上部面積較大可以防止倒吸,避免產(chǎn)生危險,導(dǎo)致測定結(jié)果不準確,
故答案為:防止倒吸;
(3)利用裝置生成氣體,測定吸收氣體質(zhì)量來完成含量測定,裝置必須密閉不漏氣,連接好實驗裝置,先檢驗裝置的氣密性,然后稱得C裝置的質(zhì)量為yg為吸收氨氣的質(zhì)量,
②用足量NaOH溶液與樣品中AlN完全反應(yīng),充分吸收生成的氨氣,并稱量其質(zhì)量,故應(yīng)關(guān)閉活塞K1,打開活塞K2,使生成的氨氣被濃硫酸全部吸收,通過分液漏斗加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體.打開K1,通入氮氣一段時間,稱得C裝置的質(zhì)量變?yōu)閦g.通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置,使氨氣被充分吸收,避免氨氣中的水蒸氣影響測定結(jié)果,通過裝置B中的堿石灰吸收水蒸氣,對氨氣進行干燥,
故答案為:K1;K2;干燥氨氣;
(4)①氨氣的質(zhì)量為(z-y)g,物質(zhì)的量為zy17mol,根據(jù)氮原子的守恒,氨氣的物質(zhì)的量等于AlN的物質(zhì)的量,所以AlN的質(zhì)量為zy17mol×41g/mol=41xy17g,故AlN的質(zhì)量分數(shù)為41zy17x×100%=41zy17x×100%,
故答案為:41zy17x×100%;
②氫氧化鋁分解吸熱生成熔點高的氧化鋁阻燃,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al(OH)3_Al2O3+3H2O,
故答案為:2Al(OH)3_Al2O3+3H2O.

點評 本題是一道關(guān)于物質(zhì)的組成和含量測定知識的綜合考查題,要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應(yīng):MnO4+H2C2O4+H+--Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
用4mL0.001mol/LKMnO4溶液與2mL0.01mol/LH2C2O4溶液,研究不同條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響.改變的條件如下:
組別10%硫酸體積/mL溫度/℃其他物質(zhì)
2mL20/
2mL30/
1mL201mL蒸餾水
A20B
(1)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:5.
(2)如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,使用實驗Ⅰ、Ⅱ (用Ⅰ~Ⅳ表示,下同).
(3)對比實驗Ⅰ和Ⅲ,可以研究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實驗Ⅳ中加入1mL蒸餾水的目的是確保溶液總體積不變.
(4)在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯;但不久突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快.針對上述實驗現(xiàn)象,某同學(xué)認為KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)速度加快.從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你猜想反應(yīng)速率明顯加快的原因還可能是催化劑(或錳離子的催化作用)的影響.
A.2mL    B.硫酸錳.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項中m、n均為正整數(shù)).下列說法正確的是( �。�
A.若HnXOm為強酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性
B.若X(OH)n為強堿,則Y(OH)n也一定為強堿
C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)也一定是Y2
D.若Y的最高正化合價為+m,則X的最高正化合價一定為+m

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列反應(yīng)中能量變化與其它三個不同的是( �。�
A.鋁熱反應(yīng)B.燃料燃燒
C.酸堿中和反應(yīng)D.Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl固體混合

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9.已知16S和34Se位于同一主族,下列關(guān)系正確的是( �。�
A.原子半徑:Br>Se>ClB.熱穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S
C.還原性:S2->Se2->Cl-D.酸性:HBrO4>HClO4>H2SO4

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19.如圖裝置是實驗室制取乙烯的裝置,反應(yīng)原理是C2H5OH→_{170℃}^{濃硫酸}CH2=CH2+H2O,但反應(yīng)過程中往往伴隨著副反應(yīng)發(fā)生而影響產(chǎn)率.

(1)裝置中儀器A的名稱是冷凝管.
(2)實驗開始,開啟電熱裝置,三頸瓶中溫度逐漸升高,當(dāng)溫度達到100℃后,三頸瓶中溶液開始出現(xiàn)棕色,隨后慢慢變成黑色,該現(xiàn)象體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性.同時,還會產(chǎn)生刺激性氣味氣體,用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生該氣體的原因C+2H2SO4(濃)\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}2SO2↑+CO2↑+2H2O.
(3)加熱至140℃時,會產(chǎn)生乙醚,化學(xué)方程式為2C2H5OH→_{140℃}^{濃硫酸}C2H5OC2H5+H2O,該反應(yīng)的反應(yīng)類型是b.
a.加成反應(yīng)    b.取代反應(yīng)     c.消去反應(yīng)     d.氧化反應(yīng)
(4)繼續(xù)加熱至170℃,開始產(chǎn)生乙烯,為得到相對純凈的乙烯,洗氣瓶Ⅰ中裝有NaOH溶液,洗氣瓶Ⅱ中裝有品紅溶液,試管中裝有高錳酸鉀酸性溶液.洗氣瓶Ⅱ中溶液的作用是證明二氧化硫已經(jīng)完全被氫氧化鈉溶液吸收,確保收集的氣體是相對純凈的乙烯.
(5)當(dāng)高錳酸鉀酸性溶液褪色時,將試管部分換成收集裝置,開始收集乙烯.請再虛線框中繪制出乙烯的裝置圖.
(6)實驗結(jié)束,停止加熱,卸下乙烯收集裝置;丙打開止水夾,擠壓氣唧,目的是將裝置中剩余的二氧化硫排入NaOH溶液完全吸收,防止污染空氣.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.已知:鋰離子電池的總反應(yīng)為LixC+Li1-xCoO2?_{充電}^{放電}C+LiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li+S?_{充電}^{放電}Li2S有關(guān)上述兩種電池說法正確的是( �。�
A.鋰離子電池放電時,Li+向負極遷移
B.鋰硫電池充電時,鋰電極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.理論上兩種電池的比能量相同
D.下圖表示用鋰硫電池給鋰離子電池充電

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.在d軌道中電子排布成,而不排布成,其直接的根據(jù)是(  )
A.能量最低原理B.洪特規(guī)則C.原子軌道能級圖D.泡利不相容原理

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4.下列說法不正確的是( �。�
A.分餾石油氣和裂解氣可用溴水進行鑒別
B.異丁烷的二氯取代物有3種(不考慮立體異構(gòu))
C.主鏈含四個碳的烷烴中,碳原子個數(shù)是最多的是2,3-四甲基丁烷
D.乙醇和甘油都含羥基,葡萄糖和蔗糖都是糖類,但它們之間不是同系物

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