【題目】氮化鋁(AlN)是一種性能優(yōu)異的新型材料,在許多領(lǐng)域有廣泛應用,前景廣闊。某化學小組模擬工業(yè)制氮化鋁原理欲在實驗室制備氮化鋁并檢驗其純度。

查閱資料:

①實驗室用飽和NaNO2溶液與NH4C1溶液共熱制N2

NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2O

②工業(yè)制氮化鋁:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化鋁在高溫下能水解。

AlNNaOH飽和溶液反應:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3。

Ⅰ.氮化鋁的制備

(1)實驗中使用的裝置如圖所示,請按照氮氣氣流方向?qū)⒏鲀x器接口連接:e→c→d→a→b→__(根據(jù)實驗需要,上述裝置可使用多次)

(2)B裝置內(nèi)的X液體可能是__,E裝置內(nèi)氯化鈀溶液的作用可能是__。

.氮化鋁純度的測定

方案i:甲同學用如圖裝置測定AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。

(1)為準確測定生成氣體的體積,量氣裝置(虛線框內(nèi))中的Y液體可以是__。

a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl飽和溶液 d.植物油

(2)若裝置中分液漏斗與導氣管之間沒有導管A連通,對所測AlN純度的影響是__(偏大”“偏小不變”)

方案ii:乙同學按以下步驟測定樣品中AlN的純度。

(3)步驟②通入過量__氣體。

(4)步驟③過濾所需要的主要玻璃儀器有__。

(5)樣品中AlN的純度是___(用含m1m2、m3的表達式表示)

【答案】f(g)→g(f)→a→b→i(f(g)→g(f)→c→d→i) 濃硫酸 吸收CO,防止污染 ad 偏大 CO2 玻璃棒、漏斗、燒杯 ×100%

【解析】

制備過程是利用裝置C制備氮氣,通過裝置B中濃硫酸溶液除去氮氣中雜質(zhì)氣體水蒸氣,得到干燥氮氣通過裝置D和鋁發(fā)生反應生成AlN,通過裝置AB避免AlN遇到水蒸氣反應,最后通過裝置E吸收尾氣一氧化碳;
2B裝置內(nèi)的X液體用于干燥氮氣;一氧化氮有毒,需要尾氣吸收;
3AlNNaOH飽和溶液的反應為AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3,測定生成氣體為NH3,結(jié)合氨氣的性質(zhì)分析;
4)沒有導管A連通,集氣瓶中壓強增大,增大了測定氣體的體積;
5)樣品m1g溶于過濾氫氧化鈉溶液中過濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液濾渣質(zhì)量m2g,濾液及其洗滌液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到固體灼燒得到氧化鋁為m3g,結(jié)合鋁元素守恒計算純度;
6)根據(jù)過濾操作方法選用儀器;
7)氮化鋁含雜質(zhì)為C和氧化鋁,氧化鋁質(zhì)量不變,碳轉(zhuǎn)化為濾渣,樣品m1g溶于過濾氫氧化鈉溶液中過濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液濾渣質(zhì)量m2g,濾液及其洗滌液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到固體灼燒得到氧化鋁為m3g,結(jié)合差量法計算純度。

(1)利用裝置C準備氮氣,通過裝置B中濃硫酸干燥氣體,通過裝置A中的堿石灰除去酸性氣體,通過裝置D氮氣和鋁發(fā)生反應,利用裝置AB防止空氣中水蒸氣進入裝置D,最后通過裝置E吸收多余的CO,防止污染空氣,按照氮氣氣流方向?qū)⒏鲀x器接口連接:e→c→d→a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→i;

答案為:f(g)→g(f)→a→b→i(f(g)→g(f)→c→d→i);

(2)B裝置是用于干燥氮氣,X液體是液體干燥劑;

答案為:濃硫酸;

尾氣為有毒的CO氣體,E裝置內(nèi)氯化鈀溶液用于吸收一氧化碳防止污染空氣;

答案為:吸收CO,防止污染;

(1)AlNNaOH飽和溶液發(fā)生反應:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3,測定生成氣體為NH3,液體不能選用水溶液、不能和氨氣反應,量氣裝置(虛線框內(nèi))中的X液體可以是CC14、植物油;

答案為:ad;

若裝置中分液漏斗與導氣管之間沒有導管A連通,溶液流下過程中集氣瓶中壓強增大,會排出裝置內(nèi)空氣,導致測定氨氣體積增大,所測AIN純度的增大,

答案為:偏大;

(3)樣品m1g溶于過濾氫氧化鈉溶液中過濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液,濾渣質(zhì)量m2g,濾液及其洗滌液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到固體灼燒得到氧化鋁為m3g,步驟②操作目的是將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀,則通入的是過量CO2氣體;

答案為: CO2;

(4)步驟③過濾操作需要的主要玻璃儀器;

答案為:玻璃棒、漏斗、燒杯;

5)氮化鋁含雜質(zhì)為C和氧化鋁,氧化鋁質(zhì)量不變,碳轉(zhuǎn)化為濾渣,樣品m1g溶于過濾氫氧化鈉溶液中過濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液濾渣質(zhì)量mg,濾液及其洗滌液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到固體灼燒得到氧化鋁為mg,則,得

則樣品中AlN的純度×100%;

答案為:×100%

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知A、B、D均為中學化學中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去)。則下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是( 。

A.A為碳,則E可能為氧氣

B.ANa2CO3,則E可能為稀HCl

C.AFeE為稀HNO3,則DFeNO33

D.AAlCl3,則D可能為AlOH3E不可能為氨水

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學小組以苯甲酸為原料,制取苯甲酸甲酯,已知有關(guān)物質(zhì)的沸點如下表:

物質(zhì)

甲醇

苯甲酸

苯甲酸甲酯

沸點/

64.7

249

199.6

密度/g.cm-3

0.792

1.2659

1.0888

.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品

在圓底燒瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇(密度約為0.79 g·cm3),再小心加入3 mL濃硫酸,混勻后,投入幾塊碎瓷片,小心加熱使反應完全,得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。

1)濃硫酸的作用是______________;若反應產(chǎn)物水分子中有同位素18O,寫出能表示反應前后18O位置的化學方程式:_________________________________________。

2)甲和乙兩位同學分別設(shè)計了如圖所示的兩套實驗室合成苯甲酸甲酯的裝置(夾持儀器和加熱儀器均已略去)。根據(jù)有機物的沸點,最好采用__________裝置(填“甲”或“乙”)

3)反應物CH3OH應過量,理由是__________________________。

.粗產(chǎn)品的精制

4)苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,現(xiàn)擬用下列流程圖進行精制,請在流程圖中方括號內(nèi)填入操作方法的名稱。

5)通過計算,苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為__________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。YZ同周期且相鄰,XW同主族且與Y處于不同周期,YZ原子的電子總數(shù)與XW原子的電子總數(shù)之比為54。下列說法正確的是( )

A.原子半徑:WZYX

B.Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強

C.X、Z組成的化合物與由Z、W組成的化合物只能發(fā)生化合反應

D.XY、Z三種元素組成的化合物可以是酸、堿或鹽

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】兩種氣態(tài)烴以任意比例混合,在105℃時1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒后恢復到原狀態(tài),所得氣體體積仍是10 L。下列各組混合烴中不符合此條件的是

A.CH4 C2H4B.CH4 C3H4C.C2H4 C3H4D.C2H2 C3H6

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】葡萄糖是重要的營養(yǎng)物質(zhì),在人體內(nèi)發(fā)生的主要化學反應是(  )

A. 加成反應 B. 聚合反應 C. 水解反應 D. 氧化反應

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低,該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電力,其中放電過程為2LiCu2OH2O2Cu2Li+2OH-,下列說法錯誤的是

A. 整個反應過程中,氧化劑為O2

B. 放電時,正極的電極反應式為Cu2OH2O2e-2Cu2OH-

C. 放電時,當電路中通過0.1 mol電子的電量時,有0.1 mol Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動,有標準狀況下1.12 L氧氣參與反應

D. 通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一種形狀像布袋結(jié)構(gòu)的烯烴分子,其形狀和結(jié)構(gòu)如圖所示,有關(guān)說法不正確的是( )

A. 該烯烴的分子式為C5H4

B. 該分子所有碳原子在同一平面

C. 1 mol該有機物最多可與2 mol Br2發(fā)生加成反應

D. 與其互為同分異構(gòu)體且只含三鍵的鏈烴不止

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某溫度下,向10 mL 溶液中滴加溶液,滴加過程中,溶液中溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )已知: 。

A. 該溫度下

B. XY、Z三點中,Y點水的電離程度最小

C. 溶液中:

D. 100 mL 濃度均為的混合溶液中逐滴加入溶液,先沉淀

查看答案和解析>>

同步練習冊答案