解题思路:(1)从原料用到的固体物质来分析;根据题目信息:AlN溶于强碱溶液时会生成NH3来书写方程式;
(2)氨气的干燥用碱石灰,长颈漏斗可以防止倒吸;
(3)氨气的生成量是实验数据准确的关键,氮气可以将氨气全部排出以被硫酸吸收;,
(4)氨气的生成量的准确测定是实验数据准确的关键,根据实验目的来选择;
(5)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;
(6)测定的AlN纯度偏高,则氨气的量偏高,根据试验过程来分析即可.
(1)从原料用到的固体物质有氧化铝、碳单质以及氮化铝,所以氮化铝中的杂质只能是氧化铝和碳,根据题目信息:AlN溶于强碱溶液时会生成NH3,化学方程式为:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,故答案为:氧化铝和碳;AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑;
(2)氨气的干燥用碱石灰,在装置中,长颈漏斗可以防止倒吸,故答案为:碱石灰;防止倒吸;
(3)氨气的生成量是实验数据准确的关键,为保证生成的氨气全部被排出并被硫酸吸收,故答案为:氮气可以将氨气全部排出以被硫酸吸收;
(4)a.装置内的氧气不会对氨气的量产生影响,所以在加入NaOH溶液之前,排净装置内的氧气,和试验准确度无关,故a正确;
b.滴加NaOH溶液不宜过快,可以保证氮化铝能和氢氧化钠充分反应放出氨气,氨气的量和实验的准确度有关,故b错误;
c.取消B装置,被浓硫酸吸收的是氨气以及水蒸气,会使得结果偏高,影响结果准确度,故c正确;
d.在C之后增添盛有碱石灰的干燥管,可以防止空气中的水蒸气干扰,提高准确度,故d错误;
故选ac;
(5)实验前后装置C平均增重ng,即生成氨气的质量是ng,氮原子的守恒,氨气的物质的量等于AlN的物质的量,AlN的质量分数为:
n
17mol×41g/mol
m=[41n/17m],故答案为:[41n/17m];
(6)测定的AlN纯度偏高,则氨气的量测得值偏高,可能是装置C中的浓硫酸吸收了空气中的水蒸气所致,故答案为:装置C中的浓硫酸吸收了空气中的水蒸气.
点评:
本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;氨的化学性质.
考点点评: 本题是一道关于物质的组成和含量测定知识的综合考查题,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度大.