【題目】工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)分別測定氮化鋁(AlN樣品中AlNAl4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解)。

1)實(shí)驗(yàn)原理:

Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4

AIN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣,請寫出AlNNaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。

2)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示,量氣管為堿式滴定管改裝)

連好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是________。

3)實(shí)驗(yàn)過程:稱得裝置D的初始質(zhì)量為yg;稱取xgAlN樣品置于裝置B錐形瓶中,各裝置中加入相應(yīng)藥品,重新連好裝置;讀取量氣管的初始讀數(shù)為amL(量氣裝置左右液面相平)。

①欲首先測量Al4C3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)數(shù)據(jù),對三個活塞的操作是________。

②若無恒壓管,對所測氣體體積的影響是________(偏大”“偏小無影響”)

③量氣管中液面不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。讀取讀數(shù)之前,應(yīng)對量氣管進(jìn)行的操作為____;若量氣管中的液面高于右側(cè)球形容器中的液面,所測氣體的體積______(偏大”“偏小無影響”)。

④記錄滴定管的讀數(shù)為bmL(已知:該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為VmL·mol1),則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(用含a、b、x、y、Vm的代數(shù)式表示)。

⑤測量AlN質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù):首先關(guān)閉活塞__,打開活塞___,通過分液漏斗加入過量___,與裝置B瓶內(nèi)物質(zhì)充分反應(yīng);反應(yīng)完成后,____(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作),最后稱得裝置D的質(zhì)量為zg。

【答案】AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3 檢查裝置的氣密性 關(guān)閉活塞K2、K3,打開活塞K1 偏大 調(diào)整量氣管高度,使左右兩邊液面相平 偏小 0.048(a-b)/Vmx×100% K1 K3 NaOH溶液 打開K2,通入一段時間空氣

【解析】

從實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟上看,本實(shí)驗(yàn)的原理是用足量硫酸與樣品中Al4C3完全反應(yīng),量取生成的甲烷氣體,從而可測得Al4C3的百分含量;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?jǐn)?shù),以此分析解答。

1)根據(jù)題目信息:AlN溶于強(qiáng)堿溶液時會生成NH3,化學(xué)方程式為:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3,

因此,本題正確答案是:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3;
2)連好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性,

因此,本題正確答案是:檢查裝置的氣密性;

3)①通過分液漏斗加入稀硫酸,硫酸與樣品中Al4C3完全反應(yīng),量取生成的甲烷氣體,從而測得Al4C3的百分含量,故應(yīng)關(guān)閉活塞K2、K3,打開活塞K1,

因此,本題正確答案是:關(guān)閉活塞K2、K3,打開活塞K1

②分液漏斗上的恒壓管起到平衡壓強(qiáng)的作用,若無恒壓管,則所測氣體體積偏大,

因此,本題正確答案是:偏大;

③讀數(shù)時要使氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓相等,所以讀取讀數(shù)之前,要調(diào)整量氣管高度,使左右兩邊液面相平;讀取滴定管中氣體的體積時,液面左高右低,氣體的壓強(qiáng)大于大氣壓,測定氣體甲烷的體積偏小,

因此,本題正確答案是:調(diào)整量氣管高度,使左右兩邊液面相平;偏。
④甲烷的體積為(b-a)mL,物質(zhì)的量為mol,根據(jù)碳原子的守恒,Al4C3的物質(zhì)的量等于甲烷的物質(zhì)的量的三分之一,所以Al4C3的質(zhì)量為×mol ×144g/mol=g,Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%

因此,本題正確答案是:×100%;

⑤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K3,通過分液漏斗加入過量NaOH溶液,與裝置B瓶內(nèi)物質(zhì)充分反應(yīng);裝置中殘留部分氨氣,打開K2,通入空氣一段時間,排盡裝置的氨氣,被裝置D完全吸收,防止測定的氨氣的質(zhì)量偏小,

因此,本題正確答案是:K1K3;NaOH溶液;打開K2,通入一段時間空氣。

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:

【題目】(1)甲醇(CH3OH,常溫下為液態(tài))是一種常用的能源物質(zhì)。

甲醇的熱值為23 kJ · g1。寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_________________________

②以甲醇為原料設(shè)計(jì)成燃料電池:若以熔融Na2CO3作為電解質(zhì),一極充入甲醇,另一極充入空氣和CO2氣體;卮鹣铝袉栴}:

充入空氣和CO2氣體的電極為__________極,該電池的總反應(yīng)式:_____________________,充入甲醇電極的反應(yīng)式:______________________________________。

若用該燃料電池為電源,用石墨電極電解250 mL CuSO4溶液。則與充入空氣和CO2氣體的電極相連的是電解池的_______極;與甲醇電極相連的電極反應(yīng)式為______________________;若燃料電池中消耗0.05 mol甲醇,電解池中共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24 L, 則原 CuSO4溶液濃度為________mol·L1(假設(shè)電解前后溶液體積不變)。

(2)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料,通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH],裝置如圖所示。寫出該電解的總反應(yīng)_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖表示的一些物質(zhì)或概念間的從屬關(guān)系中不正確的是(  )

A. X為含氧酸、Y為酸、Z為化合物

B. X為氧化物、Y為化合物、Z為純凈物

C. X為強(qiáng)堿、Y為堿、Z為化合物

D. X為非金屬氧化物、Y為酸性氧化物、Z為氧化物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元,C60晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,下列說法正確的是

A. C60屬于離子晶體

B. C60摩爾質(zhì)量是720

C. C60晶胞中平均每個晶胞有14C60分子

D. 每個C60分子周圍與它距離最近等距離的C60分子有12

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】空氣吹出法工藝,是目前海水提溴的最主要方法之一。其工藝流程如下:

(1)步驟獲得Br2的離子反應(yīng)方程式為:_________________________。

(2)步驟所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_________________________。在該反應(yīng)中,氧化劑是______________(填化學(xué)式);若反應(yīng)中生成2molHBr,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為_____________個。

(3)根據(jù)上述反應(yīng)可判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是:_______________。

(4)步驟通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2,利用了溴的________

A.氧化性 B.還原性 C.揮發(fā)性 D.腐蝕性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為577115種鑭系元素,以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y),共17種元素。稀土有工業(yè)維生素的美稱,如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。

1)鑭系元素位于元素周期表第_______族,鑭系元素位于周期表的______區(qū)。

2)鈧(Sc)21號元素,其基態(tài)原子M能層電子數(shù)為_______;基態(tài)鏑(Dy)原子的電子排布式為[Xe]4f106s2,一個基態(tài)鏑原子所含的未成對電子數(shù)為______。

3)稀土元素最常見的化合價為+3價,但也有少數(shù)還有+4價。請根據(jù)下表中的電離能數(shù)據(jù),判斷表中最可能有+4價的元素是___。

幾種稀土元素的電離能(單位:kJ·mol1)

4Sm()的單質(zhì)與12-二碘乙烷可發(fā)生反應(yīng)Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子的雜化軌道類型為_____1 mol CH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為____。常溫下,1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,其主要原因是_____。

5PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr()原子位于面心和頂點(diǎn),則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有_____個氧原子。

6Ce()單質(zhì)為面心立方晶體,其相對原子質(zhì)量為140,其晶胞參數(shù)為α=516pm。晶胞中Ce()原子的配位數(shù)為______。列式表示Ce()單質(zhì)的密度為______g·cm3(不必計(jì)算出結(jié)果)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上,向500~600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵,F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)寫出儀器的名稱:a_______,b________。

(2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(3)裝置B中加入的試劑是________。

(4)已知:向熱鐵屑中通入氯化氫氣體可以生產(chǎn)無水氯化亞鐵。為防止有雜質(zhì)FeCl2生成,可在裝置____(填字母)間增加一個盛有________的洗氣瓶。

(5)裝置D的作用是________。為防止水蒸氣影響無水氯化鐵的制取,請你提出一個對裝置D的改進(jìn)方案:________。

(6)反應(yīng)結(jié)束后,取少量裝置C中的固體于試管中,加入足量鹽酸,固體完全溶解,得到溶液X。證明溶液X中含有FeCl3的試劑是________,觀察到的現(xiàn)象是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在2 L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t ℃

700

800

830

1 000

1 200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列問題:

(1)該反應(yīng)為______________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________

A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變

C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為________℃。該溫度下,若向該容器中充入n(CO2)=1 mol,n(H2)=1 mol,4 min末達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____________,H2的體積分?jǐn)?shù)為_________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是

A. PM2.5PM10都是空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)的重要指標(biāo)

B. 汽車尾氣中的NO2CO2都是大氣污染

C. 聚乙烯和聚氯乙烯隨意亂扔都能產(chǎn)生白色污染

D. NP的大量污水任意排放都能導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化

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