工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3.Al2O3.等杂质.某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3.的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解). (1)实验原理 ①Al4C3与硫酸反应可生成CH4, ②AlN溶于强酸产生铵盐.溶于强碱生成氨气.请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 . (3)实验过程 ①连� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3，的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。

(1)实验原理

①Al4C3与硫酸反应可生成CH4；

②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式。

(2)实验装置(如图所示)

(3)实验过程

①连接实验装置，检验装置的气密性。称得D装置的质量为，滴定管的读数为mL。

②称取x g AlN样品置于锥形瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K2、K3，打开活塞，通过分液漏斗加入稀硫酸，与烧瓶内物质充分反应。

③待反应进行完全后，关闭活塞K1，打开活塞K3，通过分液漏斗加入过量 (填化学式)，与烧瓶内物质充分反应。

④ (填入该步应进行的操作)。

⑤记录滴定管的读数为mL，称得D装置的质量为，

(4)数据分析

①AlN的质量分数为。

②若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积 __________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③的质量分数为 ___________。(该实验条件下的气体摩尔体积为)。

【解析】（1）AlN与强酸、强碱的反应实质上是AlN先与水发生水解反应，生成Al(OH)3和NH3，生成物然后再分别与强酸或强碱反应。

（2）从实验装置和实验步骤上看，本实验的原理是用足量硫酸与样品中Al4C3完全反应，量取生成的甲烷气体，从而可测得Al4C3的百分含量；用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，从而求得AlN的质量分数。为了保证生成的氨气全部被吸收，实验装置设计了K2这一活塞和导管，目的就是反应后从此处通入惰性气体将氨气排除被充分吸收。根据氮原子的守恒，氨气的物质的量等于AlN的物质的量，可求得AlN的质量分数；根据碳原子的守恒，Al4C3的物质的量等于甲烷的物质的量的三分之一，可求得Al4C3的质量分数。

【答案】（1）AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

（3）②K1

③NaOH

④打开K2，通入空气一段时间

（4）①×100%

②偏小

③×100%

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