（2011?江山市模擬）（背景材料）氮化鋁（AlN）陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無(wú)機(jī)非金屬材料，最高可穩(wěn)定到2200℃．導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制取原理為：
Al
2O
3+3C+N
2 2AlN+3CO
（問(wèn)題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問(wèn)題1、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)除了碳以外還可能存在
氧化鋁
氧化鋁
．
問(wèn)題2、為測(cè)定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO
2，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
61.5%
61.5%
．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O
2，在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g?L
-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O
2反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳
1.92
1.92
g．
問(wèn)題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，認(rèn)為測(cè)定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)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：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH；③檢驗(yàn)裝置的氣密性；④測(cè)定收集到水的體積．
正確的操作順序?yàn)?!--BA-->
③①②④
③①②④
．
（2）本試驗(yàn)中檢查裝置氣密性的方法是
關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時(shí)水柱并不回落
關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時(shí)水柱并不回落
．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用
C
C
（填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)）．
A、苯 B、酒精 C、植物油 D、CCl
4（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH
3的體積將
不變
不變
（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
（AlN的式量為41）．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是
碳
碳
，為了測(cè)定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)
碳的質(zhì)量
碳的質(zhì)量
．
問(wèn)題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，可能因氣體體積測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定燒杯中硫酸的增重來(lái)確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時(shí)氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質(zhì)量的測(cè)定
II中NH3極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時(shí)氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質(zhì)量的測(cè)定
．最簡(jiǎn)單的改進(jìn)方法為
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來(lái)吸收氨氣
在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來(lái)吸收氨氣
．
問(wèn)題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測(cè)測(cè)得的樣品中AlN含量偏小．其原因是
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收
．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個(gè)裝置中的一種，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單而又必要的數(shù)據(jù)測(cè)定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為
Ⅲ
Ⅲ
（填代號(hào)）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？
有
有
．若有，所測(cè)結(jié)果將偏高或偏低
偏低
偏低
，應(yīng)作如何改進(jìn)？
應(yīng)再接一個(gè)與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管也行）
應(yīng)再接一個(gè)與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管也行）
．（若無(wú)缺陷后兩此格可不填）．
暑假作業(yè)安徽少年兒童出版社系列答案
