Question

【题目】某研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，设计如图1所示实验装置。

请回答：

（1）图1中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气，该离子方程式为____________________。

（2）按要求连接好实验装置后，接下来首先进行的操作是______________________________。

（3）导管A的作用是_______________________________。

（4）图1装置中各仪器导管口连接的顺序是（可重复使用，用小写字母a→f填写）：____

（5）反应结束后，某同学用图2装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数（实验中导管体积忽略不计）。

①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氮气化学反应方程式为__________________________。

②集气瓶中的苯的作用是_________________________；集气瓶中的液体没有装满，则实验测得NH3的体积将___________________________（填“偏大”“偏 小”或“不变”）。

③若实验中称取氮化铝样品的质量为8.2g，测得氨气的体积2.8L（标准状况），则样品中AlN的质量分数为____________________（保留3位有效数字）

Answer 1

【答案】 NO2-+NH4+2H2O+N2↑ 检查装置的气密性 平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强，使NaNO2饱和溶液顺利滴下 a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨气溶于水 不变 62.5%

【解析】(1)图1中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气，化学方程式为：NaNO2+NH4ClNaCl+2H2O+N2↑，反应的离子方程式为NO2-+NH4+2H2O+N2↑，故答案为：NO2-+NH4+2H2O+N2↑；

(2)有气体的实验装置要检查装置气密性；故答案为：检查装置的气密性；

(3)导管A的作用是平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强，使NaNO2饱和溶液顺利滴下，故答案为：平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强，使NaNO2饱和溶液顺利滴下；

(4)用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气与氧化铝反应，因氮化铝易水解，故流程中应注意无水，则氮气从a经浓硫酸干燥，为干燥充分，导管长进短出，连接e、d，为干燥充分，可再连接一个干燥管，gf，在玻璃管中反应，故连接bc，为防止空气中的水蒸气进入装置，最后连接一个干燥管gf，故答案为：a-e-d-g-c(或b)c(或b)-g-f或a-e-d-g-f--b(或c)-c(或b)-g-f；

(5)①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氨气化学反应方程式为：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；故答案为：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；

②因为氨气极易溶于水，所以广口瓶的水面上应加一层苯，来将气体和水隔绝，广口瓶中的气压之所以会增大，是因为有氨气进入，所以无论广口瓶中是否有空气，进入瓶中氨气的体积都等于排进量筒中水的体积，所以不受影响；故答案为：防止氨气溶于水；不变；

③氨气的体积为2.8L(标准状况)，则n(氨气)= =0.125mol，所以氮化铝的物质的量是0.125mol，质量是0.125mol×41g/mol=5.125g，所以氮化铝的质量分数为 ×100%=62.5%；故答案为：62.5%。