2019年高考化学一轮复习课时分层训练33化学实验方案的设计与评价鲁科版201804125132.docVIP

PAGE PAGE 16 课时分层训练(三十三)　化学实验方案的设计与评价 (建议用时：45分钟) 1．氮化铝(AlN)是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，设计如图所示实验装置(部分夹持装置已略去)。 请回答下列问题： 【导学号 (1)实验中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应制取氮气的化学方程式为______________________________________________________________。 (2)检查装置气密性的方法是________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)装置C中发生反应的化学方程式为____________________________ _______________________________________________________________， 该反应的氧化剂为________________。 (4)上述装置存在严重问题，请说明改进的办法：______________________ ________________________________________________________________。 (5)反应结束后，某同学用图Ⅰ所示装置测定氮化铝样品中氮化铝的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。 　　　　　　　　　　图Ⅰ　　　　　　　　图Ⅱ ①实验的正确操作步骤为________(填字母)。 a．向锥形瓶中加入适量的AlN样品 b．从分液漏斗中向锥形瓶中加入过量的NaOH溶液 c．检验装置的气密性 d．测定收集到的水的体积 ②广口瓶中的试剂X最好选用________(填字母)。 a．汽油　　　　　　 b．酒精 c．植物油 d．CCl4 ③广口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”)。 ④若实验中测得样品的质量为w g，氨气的体积为a L(标准状况下)，则样品中AlN的质量分数为________(填表达式)。 ⑤有人用图Ⅱ装置进行同样的实验，通过测定烧杯中试剂的增重来确定样品中AlN的质量分数。你认为______(填“可行”或“不可行”)。原因是_________________________________________________________ __________________________________________________________。 改进的方法为____________________________________________________ ________________________________________________________________ (若认为“可行”，此空不需作答)。 【解析】　(1)饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq \o(=====,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O。(3)在装置C中利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，反应的化学方程式为Al2O3＋3C＋N2高温,2AlN＋3CO，该反应中氮元素由0价变为－3价，故氮气为氧化剂。(4)在装置末端必须添加对有毒气体进行尾气处理的装置，防止污染空气。(5)①常规操作步骤：检查装置气密性→装药品(先加入固体，后加入液体)→收集气体等。②试剂X起液封作用，要求不溶于水，密度比水小且难挥发，因为易挥发的试剂对测定氨气的体积有影响，则符合条件的为植物油。③温度相同时，利用排液法测量液体的体积，进而测定氨气的体积，所以广口瓶中有气体对测定氨气的体积无影响。④根据化学方程式AlN＋NaOH＋3H2O===Na[Al(OH)4]＋NH3↑知，氨气与AlN的物质的量相等，为eq \f(a,22.4)mol，则样品中AlN的质量分数为eq \f(4 100a,22.4w)%。⑤氨气极易溶于水，不能直接通入稀硫酸中，应加防倒吸装置。 【答案】　(1)NaNO2＋NH4Cl△,NaCl＋N2↑＋2H2O　(2)关闭分液漏斗的活塞，使装置处于密闭体系