Question

【題目】某研究小組利用氮氣、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，設(shè)計如圖1所示實驗裝置。

請回答：

（1）圖1中用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液加熱制取氮氣，該離子方程式為________。

（2）導(dǎo)管A的作用是_______________________________。

（3）按要求連接好實驗裝置后，接下來的操作是_________________________。

（4）按要求連接的實驗裝置，存在嚴重問題，請說明改進的辦法，存在的缺陷是___________，改進的辦法是_________________________________________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，某同學(xué)用圖2裝置進行實驗來測定 氮化鋁樣品的質(zhì)量分數(shù)（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）。

①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氨氣化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________；

②集氣瓶中的苯的作用是___________________；集氣瓶中的液體沒有裝滿，則實驗測得NH3的體積將__________（填“偏大” “偏小”或“不變”）。

③若實驗中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為8.0 g，測得氨氣的體積2.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為___________（保留3位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 NO2-+NH4+ 2H2O+N2↑ 平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強，使NaNO2 飽和溶液順利滴下 檢查裝置的氣密性 沒有尾氣處理裝置，會污染大氣 在干燥管末端連一尾氣處理裝置（答案合理即可） AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨氣溶于水 不變 64.1%

【解析】（1）飽和NaNO2與 NH4Cl溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氮氣和水，方程式為：NO2-+NH4+ 2H2O+N2↑；（2）裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導(dǎo)管A具有平衡氣壓的作用，這樣可以保證NaNO2飽和溶液容易滴下；（3）按要求連接好實驗裝置后，接下來的操作是檢查裝置的氣密性；（4）實驗必須對有毒氣體進行尾氣處理，防止空氣污染，即缺陷是沒有尾氣處理裝置，會污染大氣，改進的方法是：在干燥管D末端連接一個尾氣處理裝置；（5）①氮化鋁和水反應(yīng)生成氫氧化鋁、氨氣，方程式為AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3↑；②反應(yīng)前廣口瓶的上方留有的少量空間填充的是空氣，反應(yīng)后廣口瓶的上方留有的少量空間填充的是氨氣，氨氣代替了開始的空氣，把最后空間中沖入的氨氣當(dāng)成開始時的空氣即可，所以對實驗結(jié)果沒有影響；③氨氣的體積為2.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量是0.125mol，所以氮化鋁的物質(zhì)的量是0.125mol，質(zhì)量是0.125mol×41g/mol=5.125g，所以氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)為5.125/8×100%=64.1%。