Question

【題目】氮化鋁是一種新型的無機(jī)非金屬材料，被廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制備反應(yīng)原理為：Al2O3+N2+3C═2AlN+3CO．制備過程中，原料配比不當(dāng)或反應(yīng)不完全等因素都會(huì)造成產(chǎn)品中含有碳或Al2O3等雜質(zhì)．為測(cè)定產(chǎn)品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)按如圖1裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．可選用的化學(xué)試劑為：mg氮化鋁片狀固體、NaOH飽和溶液、水、煤油、醫(yī)用酒精．回答下列問題：

（1）組裝完實(shí)驗(yàn)裝置，使用前第一步應(yīng)該

（2）圖1（B）中試劑最好選用 （填序號(hào)）：

①煤油 ②醫(yī)用酒精 ③水

已知A 中有NaAlO2生成，并放出有刺激性氣味氣體，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ．

（3）讀取C（量筒）中液體體積時(shí)，應(yīng)注意下列問題，錯(cuò)誤的是 （填序號(hào)）

a．C中液面不再上升時(shí)立即讀數(shù)

b．上下移動(dòng)C，使之液面與B中液面相平

c．A中不再有氣泡逸出

d．視線與凹液面最低處相平

（4）mg氮化鋁與足量NaOH飽和溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，C中收集到液體的體積為VL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則AlN樣品的純度為 （寫計(jì)算表達(dá)式）．

（5）上述實(shí)驗(yàn)方案，可能因氣體體積測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．有人建議改用下列A、B兩個(gè)裝置中的一種（在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行），只需進(jìn)行簡(jiǎn)單而又必要的數(shù)據(jù)測(cè)寫，用差量法就可比較準(zhǔn)確確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置是： （填代號(hào)）．

Answer 1

【答案】（1）檢驗(yàn)裝置氣密性

（2）① AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑

（3）a（4）41V/22.4m（5）A

【解析】

試題分析：（1）組裝完實(shí)驗(yàn)裝置，使用前第一步應(yīng)該檢驗(yàn)裝置氣密性；（2）圖1（B）的作用是排液量氣，要求氣體難溶于該液體，氨氣難溶于煤油，最好選用①煤油；氮化鋁與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3 ↑；（3）為減少誤差，要冷卻到室溫再讀數(shù)，上下移動(dòng)C，使之液面與B中液面相平；中不再有氣泡逸出；視線與凹液面最低處相平。

（4）AlN+OH-+H2O=AlO2-+NH3↑

41g 22.4L

X V

X=

則AlN樣品的純度為÷m×100%

（5）根據(jù)圖示，B中P2O5吸收氨氣和水，整個(gè)裝置質(zhì)量不變；A中堿石灰不能吸收氨氣，存在質(zhì)量差，氨氣的質(zhì)量就是容器質(zhì)量的變化，根據(jù)氨氣的質(zhì)量準(zhǔn)確確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。