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氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)都是一種重要的無(wú)機(jī)非金屬材料,廣泛應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)和集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域,某化學(xué)小組進(jìn)行氮化鋁的制備并測(cè)定其含量的實(shí)驗(yàn)如下。
【實(shí)驗(yàn)一】:制備氮化鋁,如圖一
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【資料卡1】
實(shí)驗(yàn)室常用飽和亞硝酸鈉與氯化銨溶液反應(yīng)制取純凈的氮?dú)?。反?yīng)的化學(xué)方程式為:NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O(此反應(yīng)是放熱反應(yīng)),Al2O3+3C+N2
高溫
2AlN+3CO
(1)濃硫酸及堿石灰分別用于干燥及除雜。請(qǐng)根據(jù)圖一回答:
①加入藥品前必須進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
,加熱片刻后,即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出,其原因是 
反應(yīng)是放熱反應(yīng)
反應(yīng)是放熱反應(yīng)

②上述實(shí)驗(yàn)裝置存在一些不足,請(qǐng)指出
缺少尾氣處理裝置
缺少尾氣處理裝置
;
(2)在制取氮化鋁時(shí)由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)可能有
Al2O3、或C或Al2O3和C
Al2O3、或C或Al2O3和C
(填化學(xué)式,任寫(xiě)一種情況)。
【實(shí)驗(yàn)二】含量測(cè)定
【資料卡2】已知氮化鋁和NaOH溶液能反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:
①AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3
②氧化鋁也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而全部溶解,但不生成氣體
③NH3是一種易溶于水的氣體
現(xiàn)用圖二中所示的一些裝置來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì))。
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(3)實(shí)驗(yàn)操作為:a.打開(kāi)分液漏斗的活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH;b.往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;c.檢驗(yàn)裝置氣密性;d.測(cè)定收集到水的體積。正確的操作順序?yàn)?
cbad
cbad
(用a、b、c、d字母表示)
(4)廣口瓶中的試劑x為植物油,其作用是
防止生成的氨氣溶于水
防止生成的氨氣溶于水
老師指導(dǎo)小組的學(xué)生說(shuō),這種裝置測(cè)定AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù),會(huì)引起測(cè)定值偏高,理由是:
NaOH溶液滴加進(jìn)入錐形瓶,占據(jù)了一定的體積,會(huì)導(dǎo)致收集到的氨氣體積偏大,導(dǎo)致結(jié)果偏大
NaOH溶液滴加進(jìn)入錐形瓶,占據(jù)了一定的體積,會(huì)導(dǎo)致收集到的氨氣體積偏大,導(dǎo)致結(jié)果偏大
。
(5)【數(shù)據(jù)處理】實(shí)驗(yàn)小組將裝置改進(jìn)后,稱(chēng)取20.00g樣品,測(cè)得氨氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
61.5%
61.5%
。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)(氨氣的密度為:0.7588g/L)。

【答案】檢查裝置的氣密性;反應(yīng)是放熱反應(yīng);缺少尾氣處理裝置;Al2O3、或C或Al2O3和C;cbad;防止生成的氨氣溶于水;NaOH溶液滴加進(jìn)入錐形瓶,占據(jù)了一定的體積,會(huì)導(dǎo)致收集到的氨氣體積偏大,導(dǎo)致結(jié)果偏大;61.5%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/17 8:0:9組卷:13引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.某同學(xué)家中有一袋化肥,可能混入了其它化肥,且化肥包裝上字跡模糊,該同學(xué)進(jìn)行了以下探究,請(qǐng)你參與探究并填空.
    【提出問(wèn)題】該化肥中含有什么物質(zhì)?
    【收集信息】經(jīng)詢(xún)問(wèn)得知,該化肥可能為銨態(tài)氮肥.
    【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、
    CO
    2
    -
    3
    、
    SO
    2
    -
    4
    中的一種或幾種.
    【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
    實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析
    (1)取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
     
    含有銨根離子
    (2)取少量化肥樣品于試管中,加入適量的水完全溶解,滴加足量的Ba(NO32溶液,再滴加少量稀HNO3,觀察. 無(wú)沉淀,無(wú)氣體生成 沒(méi)有
     
    存在
    (3)?。?)中所得濾液少量于試管中,
    滴加AgNO3溶液,觀察

     
    有Cl-存在
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽(yáng)離子,則其中一定含有的物質(zhì)是(填化學(xué)式)
     
    ,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟(3)的化學(xué)方程式
     

    發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:44引用:8難度:0.5
  • 2.水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚(yú)浮靈”的主要成分是過(guò)氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)。
    某化學(xué)研究小組對(duì)“魚(yú)浮靈”的制備、成分測(cè)定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
    【查閱資料】①過(guò)氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì);50℃開(kāi)始分解。
    ②過(guò)氧碳酸鈉在異丙醇(有機(jī)溶劑)中的溶解度較低。
    Ⅰ.“魚(yú)浮靈”的制備。
    實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過(guò)氧碳酸鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
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    (1)反應(yīng)溫度不能超過(guò)20℃的原因是
     
    。
    (2)反應(yīng)結(jié)束后,停止攪拌,向反應(yīng)液中加入異丙醇,靜置過(guò)濾、洗滌、干燥,獲得過(guò)氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的
     
    。
    Ⅱ.“魚(yú)浮靈”的成分測(cè)定。
    【定性檢測(cè)】檢測(cè)過(guò)氧碳酸鈉溶液中的成分。
    (3)請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
    取樣,加入MnO2粉末,用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復(fù)燃 反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
     
     
    溶液中含有Na2CO3
    【定量研究】測(cè)定“魚(yú)浮靈”中過(guò)氧碳酸鈉的組成。
    實(shí)驗(yàn)③:稱(chēng)取一定質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到碳酸鋇(BaCO3)固體3.94g。
    實(shí)驗(yàn)④:另稱(chēng)取相同質(zhì)量的“魚(yú)浮靈”樣品于錐形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng),消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
    (4)計(jì)算確定過(guò)氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
    Ⅲ.“魚(yú)浮靈”的增氧原理。
    研究小組通過(guò)測(cè)定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化,探究
    CO
    2
    -
    3
    、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響,設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
    編號(hào)
    試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
    4%H2O2溶液
    NaOH溶液
    4%H2O2溶液
    NaOH溶液
    4%H2O2溶液
    pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26
    溶解氧
    (mg?L-1
    5.68 6.44 9.11 9.12 10.97
    (5)由實(shí)驗(yàn)②可知,常溫下,過(guò)氧化氫水溶液呈
     
    (填“酸性”“中性”或“堿性”)。
    (6)過(guò)氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:617引用:6難度:0.5
  • 3.氮化鋁(AlN)是一種新型的電子絕緣基片材料,用于大型和超大型集成電路中。
    Ⅰ.氮化鋁(AlN)的制備
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    (1)NH4Cl作為添加劑,受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體,其化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)反應(yīng)前先通N2,目的是
     
    。
    (3)如圖1,
     
    ℃時(shí),產(chǎn)物中AlN純度最高。
    Ⅱ.氮化鋁(AlN)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
    在生產(chǎn)過(guò)程中,氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)量1.0g樣品,根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì))。
    已知:①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
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    (4)主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:a、檢驗(yàn)裝置氣密性;b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;c、打開(kāi)分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH溶液;d、測(cè)定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是
     

    (5)裝置B中試劑X可以是
     
    。
    (6)虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置
     
    (填“C”或“D”)。
    (7)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,會(huì)有NH3殘留在裝置A中,不能完全排出,
     
    (填“需要”或“不需要”)通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
    (8)用圖3裝置測(cè)得的氣體體積會(huì)偏大,如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差,其原因是
     
    。
    (9)若裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
     
    。(已知氨氣的密度為:0.771g/L)

    發(fā)布:2024/12/25 14:30:2組卷:59引用:2難度:0.9
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