氮化鋁(AIN)是一種新型無機材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。某化學(xué)研究小組利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁,設(shè)計下圖實驗裝置。

試回答:

(1)實驗中用飽和NaNO2與 NH4C溶液制取氮氣的化學(xué)方程式為              。

(2)裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導(dǎo)管A的作用是           (填寫序號)。

a.防止NaNO2 飽和溶液蒸發(fā)   b.保證實驗裝置不漏氣  c.使NaNO2 飽和溶液容易滴下

(3)按圖連接好實驗裝置,檢查裝置氣密性的方法是                           。

(4)化學(xué)研究小組的裝置存在嚴重問題,請說明改進的辦法                      。

(5)反應(yīng)結(jié)束后,某同學(xué)用下圖裝置進行實驗來測定氮化鋁樣品的質(zhì)量分數(shù)(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計)。已知:氮化鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和氨氣

。

①廣口瓶中的試劑X最好選用        (填寫序號)。

a.汽油        b.酒精       c.植物油     d.CCl4

②廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有空間),則實驗測得NH3的體積將     (填“偏大”、“偏小”、“不變”)。

③若實驗中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為10.0g,測得氨氣的體積為3.36L(標準狀況),則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為            。

 

【答案】

(14分)(1)NaNO2+MH4ClNaCl+N2↑+2H2O(2分)  (2)c(2分)

(3)在干燥管D末端連接一導(dǎo)管,將導(dǎo)管插入燒杯中的液面下,用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡冒出,撤掉酒精燈一段時間,導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱,說明氣密性良好(其它答案合理即可)(2分)

(4)在干燥管D末端連一尾氣處理裝置(答案合理即可)(2分)

(5)①c  ②不變  ③61.5%(每空2分,共6分)

【解析】

試題分析:(1)飽和NaNO2與 NH4C溶液制取氮氣,則根據(jù)原子守恒可知,還應(yīng)該有水和氯化鈉生成,因此實驗中用飽和NaNO2與 NH4C溶液制取氮氣的化學(xué)方程式為NaNO2+MH4ClNaCl+N2↑+2H2O。

(2)由于蒸餾燒瓶中有氣體生成,壓強大,分液漏斗中的液體不易滴下。分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導(dǎo)管A連接后,可以保持壓強相同,使NaNO2 飽和溶液容易滴下,答案選c。

(3)一般常用空氣熱脹冷縮法,因此根據(jù)該實驗裝置的特點可知,檢查裝置氣密性的方法是在干燥管D末端連接一導(dǎo)管,將導(dǎo)管插入燒杯中的液面下,用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡冒出,撤掉酒精燈一段時間,導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱,說明氣密性良好。

(4)由于氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁的同時,還有CO生成,所以必須有尾氣處理裝置,即在干燥管D末端連一尾氣處理裝置。

(5)①氮化鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和氨氣,所以要通過排水法測量氨氣的體積,則根據(jù)氨氣極易溶于水可知,X應(yīng)該是密度小于水與水不溶的試劑。汽油易揮發(fā),a不正確。酒精和水互溶,四氯化碳密度大于水,因此選項bd均不正確。植物油密度小于水、不溶于水,c正確,答案選c。

②廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有空間),由于排除的水是依據(jù)壓強差來完成的,所以對實驗結(jié)果不影響,即則實驗測得NH3的體積將不變。

③測得氨氣的體積為3.36L(標準狀況),氨氣的物質(zhì)的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,則根據(jù)氮原子守恒可知,氮化鋁的物質(zhì)的量是0.15mol,質(zhì)量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為×100%=61.5%。

考點:考查氮氣的制備、裝置作用與裝置氣密性檢驗、實驗設(shè)計與評價、物質(zhì)含量的測定與計算等

 

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:閱讀理解

(2011?西安模擬)氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進行檢驗,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測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計)

(1)實驗有關(guān)操作為:a、往燒瓶中放入適量的AIN樣品:b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH; C、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.
正確的操作順序為:
c、a、b、d
c、a、b、d

(2)本試驗中(圖I)檢査裝置氣密性的方法是:
關(guān)閉分液漏斗活塞,用水緊握握熱錐形瓶,廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好
關(guān)閉分液漏斗活塞,用水緊握握熱錐形瓶,廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好

(3)廣口瓶中的試劑X可選用
C
C
.(填選項的標號)
A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
(4)實驗結(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)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為aL(標況下),則樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為:
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%

(6)有人改用圖II裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).你認為是否可行?
不可行
不可行
 (填入“可行”、“不可行”),原因是
氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象
氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氮化鋁(AIN)是一種新型無機材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.某化學(xué)研究小組利用 制取氮化鋁,設(shè)計如圖1所示的實驗裝置.
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試回答:
(1)實驗中用飽和NaNO2與 NH4C溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為
 

(2)裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導(dǎo)管A的作用是
 
(填寫序號).
a.防止NaNO2 飽和溶液蒸發(fā)   b.保證實驗裝置不漏氣  c.使NaNO2 飽和溶液容易滴下
(3)按圖連接好實驗裝置,檢查裝置氣密性的方法是
 

(4)化學(xué)研究小組的裝置存在嚴重問題,請說明改進的辦法
 

(5)反應(yīng)結(jié)束后,某同學(xué)用圖2所示裝置進行實驗來測定氮化鋁樣 品的質(zhì)量分數(shù)(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計).已知:氮化鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和氨氣.
①廣口瓶中的試劑X最好選用
 
(填寫序號).a(chǎn).汽油        b.酒精       c.植物油     d.CCl4
②廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有空間),則實驗測得NH3的體積將
 
(填“偏大”、“偏小”、“不變”).
③若實驗中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為10.0g,測得氨氣的體積為3.36L(標準狀況),則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為
 

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科目:高中化學(xué) 來源:西安模擬 題型:問答題

氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進行檢驗,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測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計)

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(1)實驗有關(guān)操作為:a、往燒瓶中放入適量的AIN樣品:b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH; C、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.
正確的操作順序為:______.
(2)本試驗中(圖I)檢査裝置氣密性的方法是:______.
(3)廣口瓶中的試劑X可選用______.(填選項的標號)
A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
(4)實驗結(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)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為aL(標況下),則樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為:______.
(6)有人改用圖II裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).你認為是否可行?______ (填入“可行”、“不可行”),原因是______.

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科目:高中化學(xué) 來源:2011年陜西省西安市八校聯(lián)考高考化學(xué)模擬試卷(解析版) 題型:解答題

氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進行檢驗,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測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導(dǎo)管體積忽略不計)

(1)實驗有關(guān)操作為:a、往燒瓶中放入適量的AIN樣品:b、從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH; C、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.
正確的操作順序為:______.
(2)本試驗中(圖I)檢査裝置氣密性的方法是:______.
(3)廣口瓶中的試劑X可選用______.(填選項的標號)
A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
(4)實驗結(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)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為aL(標況下),則樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為:______.
(6)有人改用圖II裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).你認為是否可行?______ (填入“可行”、“不可行”),原因是______.

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