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        1. (2011?西安模擬)氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,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中的一些裝置來進行檢驗,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定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分數(shù),并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分(實驗中導管體積忽略不計)

          (1)實驗有關(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、檢驗裝置的氣密性;d、測定收集到水的體積.
          正確的操作順序為:
          c、a、b、d
          c、a、b、d

          (2)本試驗中(圖I)檢査裝置氣密性的方法是:
          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)導管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好
          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)導管水柱上升,松手后水柱回落,證明氣密性好

          (3)廣口瓶中的試劑X可選用
          C
          C
          .(填選項的標號)
          A.汽油        B.酒精           C.植物油          D.CCl4
          (4)實驗結(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)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為aL(標況下),則樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù)為:
          4100a
          22.4w
          %
          4100a
          22.4w
          %

          (6)有人改用圖II裝置進行同樣實驗,通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).你認為是否可行?
          不可行
          不可行
           (填入“可行”、“不可行”),原因是
          氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象
          氨氣極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象
          分析:(1)制取氣體時,為防止裝置漏氣應(yīng)在連接裝置后立即進行裝置氣密性檢查,確定裝置不漏氣后,本著先加固體后加液體的原則加入藥品;最后進行氣體的收集與測量;
          (2)關(guān)閉分液漏斗的活塞,裝置內(nèi)形成封閉環(huán)境,如果對裝置進行加熱,裝置內(nèi)氣體受熱體積變大,若氣密性良好,就會觀察到廣口瓶中右側(cè)導管水柱上升,恒溫時水柱并不回落;
          (3)產(chǎn)生的氨氣極易溶于水,為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離,因此應(yīng)選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液;選用的試劑應(yīng)是和水不互溶,且密度大于水的.
          (4)氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),氧化鋁易溶于NaOH溶液,而實驗結(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.
          (5)計算出氨氣的體積為aL的物質(zhì)的量,再根據(jù)方程式計算出AlN的物質(zhì)的量,進而計算AlN的質(zhì)量,利用質(zhì)量分數(shù)的定義計算樣品中AIN的質(zhì)量分數(shù).
          (6)氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨而使稀硫酸溶液質(zhì)量增加,但由于反應(yīng)較為劇烈而會使稀硫酸倒吸,而造成燒杯內(nèi)質(zhì)量不準確;為避免該現(xiàn)象出現(xiàn),可在導管末端安裝倒扣漏斗防止倒吸.
          解答:解::(1)應(yīng)先進行裝置氣密性檢驗,然后依次加入固體藥品、液體藥品,最后進行氣體排出水的測量,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)出來的氣體對實驗有影響而且揮發(fā)完后不能再起到隔離氨氣與水接觸的作用;同時由于酒精易溶于水,也不能達到隔離的目的;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,而實驗結(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)量分數(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,該裝置不能準確測量產(chǎn)生氨氣的量;可在導管末端連接漏斗倒扣在液面上,剛氨氣大量吸收時,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.
          點評:本題考查對實驗原理的理解與實驗操作評價、物質(zhì)含量測定、化學計算等,難度中等,理解實驗原理是關(guān)鍵,是對所學知識的綜合運用,需要學生具備扎實的基礎(chǔ)知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力,學習中全面把握基礎(chǔ)知識.
          練習冊系列答案
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          離子鍵、非極性鍵
          離子鍵、非極性鍵
          ,(填“離子鍵”、“極性鍵”或“非極性鍵”)E的電子式

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          Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
          Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

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          4AlCl3+6Na2O2+6H2O=4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2

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          NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
          NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
          ;
          (2)X是
          CO2
          CO2
          ,Y是
          NH3
          NH3
           (填化學式);
          (3)Z中除了溶解的氨氣、食鹽外,其它溶質(zhì)還有
          Na2CO3、NH4Cl
          Na2CO3、NH4Cl
          ;排出液中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外,還有
          CaCl2、NaCl
          CaCl2、NaCl
          ;
          (4)從理論上分析,在氨堿法生產(chǎn)過程中
          不需要
          不需要
           (填“需要”、“不需要”)補充氨氣,從原料到產(chǎn)品,氨堿法總反應(yīng)過程用化學方程式表示,可寫為
          CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2
          CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2
          ;
          (5)根據(jù)聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程推測,所得結(jié)論正確是
          b
          b
          ;
          a.常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉小
          b.通入氨氣目的是使氯化銨更多析出
          c.加入食鹽細粉目的是提高Na+的濃度,促進碳酸氫鈉結(jié)晶析出
          (6)聯(lián)堿法中,每當通入NH3 44.8L(已折合成標準狀況下)時可以得到純堿100.0g則NH3的利用率為
          94.3%
          94.3%
          .相比于氨堿法,指出聯(lián)堿法的一項優(yōu)點
          不產(chǎn)生無用的CaCl2或提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率等
          不產(chǎn)生無用的CaCl2或提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率等
          ?

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