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）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→g填写）：_______；

导管A的作用是_________________________________________。

（3）按要求连接好实验装置后，接下来的操作是_____________________。

（4）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溶液反应生成氨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8.0 g，测得氨气的体积2.8 L（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↑ a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f 平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强，使NaNO2 饱和溶液顺利滴下 检查装置的气密性 AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨气溶于水 不变 64.1%

【解析】试题分析：（1）饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液发生氧化还原反应生成氮气、氯化钠和水。

（2）制备氮气、干燥氮气、氮气与铝粉反应、最后为防止水蒸汽与氮化铝反应需要连接1干燥装置；导管A能平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强，使NaNO2 饱和溶液顺利滴下。

（3）需要制备气体的实验，连接好实验装置后的操作是检查装置的气密性。

（4）①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氨气和偏铝酸钠；

② 根据反应生成氨气的体积测定氮化铝的质量分数，实验中要防止氨气溶于水；根据排水量气法的原理，收集气体的体积与排出水的体积相等。

③根据方程式AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑，计算样品中AlN的质量分数。

解析：（1）饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液发生氧化还原反应生成氮气、氯化钠和水，反应离子方程式为NO2-+NH4+ 2H2O+N2↑ 。

（2）制备氮气、干燥氮气、氮气与铝粉反应、最后为防止水蒸汽与氮化铝反应需要连接一干燥装置，仪器理解顺序是a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f ；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。

（3）连接好实验装置后的操作是检查装置的气密性。

（4）①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氨气和偏铝酸钠，反应方程式为AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑；

② 要测定氮化铝的质量分数需要准确测量氨气的体积，氨气易溶于水，难溶于苯，所以苯的作用是防止氨气溶于水；收集气体的体积与排出水的体积相等，集气瓶中的液体没有装满，则实验测得NH3的体积不变。

③设氮化铝的质量为xg

X=5.125g

样品中AlN的质量分数 。