Question

氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)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(jìn)行檢驗(yàn)，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(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）



（1）實(shí)驗(yàn)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(yàn)裝置的氣密性；d、測(cè)定收集到水的體積．
正確的操作順序?yàn)椋篲_____．
（2）本試驗(yàn)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(xiàng)的標(biāo)號(hào)）
A．汽油        B．酒精           C．植物油          D．CCl₄
（4）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為w g，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：______．
（6）有人改用圖II裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？______ （填入“可行”、“不可行”），原因是______．

Answer 1

：（1）應(yīng)先進(jìn)行裝置氣密性檢驗(yàn)，然后依次加入固體藥品、液體藥品，最后進(jìn)行氣體排出水的測(cè)量，確定產(chǎn)生氣體體積；
故答案為：c、a、b、d；
（2）通過微熱或用手握熱使裝置內(nèi)氣體使氣體體積變大，如果裝置漏氣則不會(huì)觀察到裝置內(nèi)有明顯變化；如果氣密性良好，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，松手后水柱回落；
故答案為：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）酒精、汽油雖然都不能與氨氣發(fā)生反應(yīng)，但它們卻都極易揮發(fā)，揮發(fā)出來的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響而且揮發(fā)完后不能再起到隔離氨氣與水接觸的作用；同時(shí)由于酒精易溶于水，也不能達(dá)到隔離的目的；CCl4密度大于水，不能起到隔離作用．而植物油既不溶于水，密度小于水也不易揮發(fā)，可以把氨氣與水進(jìn)行隔離；
故答案為：C；
（4）氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，氧化鋁易溶于NaOH溶液，而實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，說明固體不溶于氫氧化鈉溶液，所以雜質(zhì)是碳；
故答案為：碳．
（5）氨氣的體積為aL（標(biāo)況下）的物質(zhì)的量為

aL

22.4L/mol

=

a

22.4

mol，由方程式AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑可知，樣品中AlN的物質(zhì)的量為=

a

22.4

mol，所以AlN的質(zhì)量為

a

22.4

mol×41g/mol=

41a

22.4

g，樣品中AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

41a 22.4 g

wg

×100%=

4100a

22.4w

%．
故答案為：

4100a

22.4w

%．           
（6）氨氣極易溶于稀硫酸而出現(xiàn)倒吸，因此，該裝置不能準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)生氨氣的量；可在導(dǎo)管末端連接漏斗倒扣在液面上，剛氨氣大量吸收時(shí)，燒杯內(nèi)液面下降而脫離接觸，可以防止稀硫酸的倒吸；
故答案為：不可行；氨氣極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象．