Question

【題目】新能源汽車越來越受到人們的青睞，某新能源汽車定位系統微電腦控制器應用了一種新型無機非金屬材料氮化鋁（AlN）。某AlN樣品中含有不與NaOH溶液反應的雜質，為測定AlN的含量，設計如下實驗方案。已知：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

方案：取一定量的樣品，用如圖所示裝置測定樣品中AlN的純度（夾持裝置已略去）。

（1）AlN中氮元素化合價_____。

（2）圖中C裝置中球形干燥管的作用_____。

（3）實驗操作：

①組裝好實驗裝置，首先_____，再加入實驗藥品；

②接下來的實驗操作是_____，打開分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產生氣體為止，緩慢滴加的原因_____。

③打開K1，向裝置內緩慢通入氮氣一段時間。通入氮氣的目的是_____。

④反應前整個C裝置的質量為200.2克，反應后整個C裝置的質量為203.6克，樣品的質量為9.0克，計算樣品中AlN的質量分數_____（寫下計算過程，保留到0.1%）。

Answer 1

【答案】-3 防止倒吸 檢查裝置氣密性 關閉K1，打開K2 使反應更充分，讓產生的氨氣被濃硫酸充分吸收 使滯留在裝置內的氨氣進入C中被濃硫酸充分吸收 91.1%

【解析】

（1）AlN中Al元素的化合價為+3，設N的化合價為x，則(+3)+x=0，解得x=-3，所以AlN中N的化合價為-3；

（2）由于氨氣與硫酸發生反應，裝置內壓強變小，易發生倒吸，圖中C裝置中球形干燥管的作用是防倒吸；

（3）①該實驗中有氣體參與，因此組裝好儀器后，應該檢查裝置的氣密性，然后再裝入藥品；

②接下來的操作是為了使反應發生，并使產生的氣體通過B，則需要關閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，緩慢滴加NaOH濃溶液至不再產生氣體為止，緩慢滴加的原因是使反應更充分，讓產生的氨氣被濃硫酸充分吸收；

③打開K1，向裝置內緩慢通入氮氣一段時間。通入氮氣的目的是使滯留在裝置內的氨氣進入C中被濃硫酸充分吸收；

④反應前整個C裝置的質量為200.2克，反應后整個C裝置的質量為203.6克，增加了3.4g，說明產生了3.4g氨氣。

設樣品中氮化鋁的質量為y

y=8.2g

則樣品中AlN的質量分數為：。