Question

【題目】新能源汽車越來越受到人們的青睞，某新能源汽車定位系統(tǒng)微電腦控制器應用了一種新型無機非金屬材料氮化鋁（AlN）。某AlN樣品中含有不與NaOH溶液反應的雜質，為測定AlN的含量，設計如下實驗方案。已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

方案：取一定量的樣品，用如圖所示裝置測定樣品中AlN的純度（夾持裝置已略去）。

（1）AlN中氮元素化合價_____。

（2）圖中C裝置中球形干燥管的作用_____。

（3）實驗操作：

①組裝好實驗裝置，首先_____，再加入實驗藥品；

②接下來的實驗操作是_____，打開分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產生氣體為止，緩慢滴加的原因_____。

③打開K1，向裝置內緩慢通入氮氣一段時間。通入氮氣的目的是_____。

④反應前整個C裝置的質量為200.2克，反應后整個C裝置的質量為203.6克，樣品的質量為9.0克，計算樣品中AlN的質量分數(shù)_____（寫下計算過程，保留到0.1%）。

Answer 1

【答案】-3 防止倒吸 檢查裝置氣密性 關閉K1，打開K2 使反應更充分，讓產生的氨氣被濃硫酸充分吸收 使滯留在裝置內的氨氣進入C中被濃硫酸充分吸收 91.1%

【解析】

（1）AlN中Al元素的化合價為+3，設N的化合價為x，則(+3)+x=0，解得x=-3，所以AlN中N的化合價為-3；

（2）由于氨氣與硫酸發(fā)生反應，裝置內壓強變小，易發(fā)生倒吸，圖中C裝置中球形干燥管的作用是防倒吸；

（3）①該實驗中有氣體參與，因此組裝好儀器后，應該檢查裝置的氣密性，然后再裝入藥品；

②接下來的操作是為了使反應發(fā)生，并使產生的氣體通過B，則需要關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產生氣體為止，緩慢滴加的原因是使反應更充分，讓產生的氨氣被濃硫酸充分吸收；

③打開K1，向裝置內緩慢通入氮氣一段時間。通入氮氣的目的是使滯留在裝置內的氨氣進入C中被濃硫酸充分吸收；

④反應前整個C裝置的質量為200.2克，反應后整個C裝置的質量為203.6克，增加了3.4g，說明產生了3.4g氨氣。

設樣品中氮化鋁的質量為y

y=8.2g

則樣品中AlN的質量分數(shù)為：。