氮化鋁是一種新型的無機(jī)非金屬材料,被廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。在氮?dú)饬髦杏裳趸X與焦炭在電爐中加熱制得。原料配比不當(dāng)或反應(yīng)不完全等因素都會造成產(chǎn)品中含有

碳、Al4C3或Al2O3等雜質(zhì);卮鹣铝袉栴}:

(1)反應(yīng)Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO中,氧化劑是             

(2)探究氮化鋁與酸的反應(yīng),并檢驗(yàn)生成產(chǎn)物中含有NH4。請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟。

步驟1:取少量樣品于試管中,滴加稀H2SO4至溶液呈酸性

步驟2:                                  .

(3)AlN也可以與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。完成下列方程式:

AlN+NaOH+H2O=               

(4)Al4C3與水反應(yīng)生成甲烷,甲烷與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:

CH4+4CuO  CO2+2H2O+4Cu

為測定產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,所需儀器如下:

Ⅰ. 測定樣品中含有少量Al4C3的含量,各裝置連接的順序?yàn)锳→C→F→C→D→E。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①稱量D的質(zhì)量,按順序組裝儀器,將試樣放入錐形瓶中,檢查裝置的氣密性
②從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時為止

③點(diǎn)燃F酒精燈
④緩緩鼓入一定量的N2
⑤再次緩緩鼓入一定量的N2

⑥再次稱量D的質(zhì)量
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到D的質(zhì)量基本不變
操作的先后順序是①→              →⑤→⑥→⑦,

操作④的目的是                                                    。

Ⅱ.為測定AlN的含量,請選擇合適的藥品和裝置,按氣流方向連接各裝置,

其順序?yàn)椋?u>                       →E

  若試樣為mg,測得C增重n g,則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是            

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(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:
Al2O3+3C+N2 
高溫
2AlN+3CO
(問題探究)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.
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(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

問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué):稱取10.00g樣品,將其加入過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NaAlO2,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)O2,在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L-1(已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況,AlN不跟O2反應(yīng)).該樣品中含雜質(zhì)碳
1.92
1.92
g.
問題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測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量的濃NaOH;③檢驗(yàn)裝置的氣密性;④測定收集到水的體積.
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).
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
(4)廣口瓶的液體沒有裝滿(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)測得NH3的體積將
不變
不變
(填偏大、偏小或不變).
(5)若實(shí)驗(yàn)中測得樣品的質(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
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
(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
,為了測定是否含有其它雜質(zhì),則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)
碳的質(zhì)量
碳的質(zhì)量

問題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),通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中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,同時氨氣中含有水蒸氣,影響氨氣質(zhì)量的測定
II中NH3極易被吸收,發(fā)生倒吸現(xiàn)象,同時氨氣中含有水蒸氣,影響氨氣質(zhì)量的測定
.最簡單的改進(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吸收氨氣

問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后,認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏。湓蚴
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兩個裝置中的一種,只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定,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
(填代號).你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷?
.若有,所測結(jié)果將偏高或偏低
偏低
偏低
,應(yīng)作如何改進(jìn)?
應(yīng)再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管(或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行)
應(yīng)再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管(或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行)
.(若無缺陷后兩此格可不填).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)材料,廣泛應(yīng)用與集成電路生產(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)).
精英家教網(wǎng)
(1)實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為:a、往燒瓶中放入適量的AlN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、測定收集到水的體積.正確的操作順序?yàn)?!--BA-->
 

(2)本試驗(yàn)中檢查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).
A.濃氫氧化鈉溶液  B.酒精   C.植物油   D.CCl4
(4)廣口瓶中液體未裝滿,測得NH3的體積將
 
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(5)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
 

(6)若樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為a L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

氮化鋁(AlN)是一種新型的無機(jī)材料,廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域.某氮化鋁樣品中含有碳或氧化鋁雜質(zhì),現(xiàn)用圖I裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使氮化鋁樣品與NaOH溶液反應(yīng)(反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑),根據(jù)反應(yīng)所生成的氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定雜質(zhì)的成分.實(shí)驗(yàn)過程記錄如下:
精英家教網(wǎng)
a.檢查裝置的氣密性;
b.往圖I裝置的錐形瓶中放入適量氮化鋁樣品,從分液漏斗往錐形瓶中加入過量濃NaOH溶液,立即發(fā)生劇烈反應(yīng),生成的氨將廣口瓶中的水排入量筒中;
c.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測量量筒中收集到的水的體積(包括由廣口瓶到量筒的導(dǎo)管內(nèi)的水柱的體積),進(jìn)行計(jì)算.
(1)檢査A裝置氣密性的方法是
 

(2)B裝置廣口瓶中的試劑X宜選用
 
 (填下列選項(xiàng)字母)
A.汽油   B.酒精   C.植物油   D.四氯化碳
(3)B裝置廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)結(jié)果測得的NH3的體積將
 
.(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,若觀察到A裝置錐形瓶中還有固體,則樣品中含有的雜質(zhì)是
 

(5)若稱取wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)完成時測得氨氣的體積為aL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
 (用含w、a的關(guān)系式表示,不用化簡).
(6)有人改用上圖D裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn),通過測定E裝置增加的質(zhì)量來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù).你認(rèn)為兩種實(shí)驗(yàn)方案中
 
更好(填“圖I”或“圖Ⅱ”).理由是
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年福建省莆田市高三3月質(zhì)量檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。某AlN樣品僅含有趾Al2O3雜質(zhì),為測定AlN的含量,設(shè)計(jì)如下三種實(shí)驗(yàn)方案。(已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO2NH3↑)

【方案1】取一定量的樣品,用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。

1)上圖C裝置中球形干燥管的作用是______________

2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,首先____________,再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是______________,打開分液漏斗活塞,加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。打開K1,通入氮?dú)庖欢螘r間,測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖?/span>______________。

3)由于裝置存在缺陷,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見___________

【方案2】用右圖裝置測定m g樣品中A1N的純度(部分夾持裝置已略去)。

(

4)為測定生成氣體的體積,量氣裝置中的X液體可以是_________________________。

aCCl4????????? bH2O???? cNH4Cl溶液??? d

5)若m g樣品完全反應(yīng),測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況),則AIN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__

【方案3】按以下步驟測定樣品中A1N的純度:

6)步驟②生成沉淀的離子方程式為___________________。

7)若在步驟③中未洗滌,測定結(jié)果將__________(填“偏高、“偏低”或“無影響)

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)材料,廣泛應(yīng)用與集成電路生產(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AlN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、測定收集到水的體積.正確的操作順序?yàn)開_____.
(2)本試驗(yàn)中檢查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).
A.濃氫氧化鈉溶液  B.酒精   C.植物油   D.CCl4
(4)廣口瓶中液體未裝滿,測得NH3的體積將______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
(5)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______.
(6)若樣品的質(zhì)量為w g,氨氣的體積為a L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______.

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