Question

工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產品中常含有少量Al₄C₃、Al₂O₃、C等雜質。某同學設計了如下實驗分別測定氮化鋁(AlN)樣品中AlN和Al₄C₃的質量分數(忽略NH₃在強堿性溶液中的溶解)。
(1)實驗原理
①Al₄C₃與硫酸反應可生成CH₄;
②AlN溶于強酸生成銨鹽,溶于氫氧化鈉溶液生成氨氣,請寫出AlN與NaOH溶液反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)實驗裝置(如圖所示)

(3)實驗過程
①連接實驗裝置,檢驗裝置的氣密性。稱得D裝置的質量為n g,滴定管的讀數為a mL。
②稱取m g AlN樣品置于錐形瓶中;塞好膠塞,關閉活塞　　　,打開活塞　　　,通過分液漏斗加入過量　　　(填化學式),與錐形瓶內物質充分反應。 
③待反應進行完全后,關閉活塞　　　,打開活塞　　　,通過分液漏斗加入過量　　　(填化學式),與錐形瓶內物質充分反應。 
④　　　　　　　　　　　　(填入該步應進行的操作)。 
⑤記錄滴定管的讀數為b mL,稱得D裝置的質量為p g。
(4)數據分析
①AlN的質量分數為　　　　　。 
②若讀取滴定管中氣體的體積時,液面左高右低,則所測氣體的體積　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 
③Al₄C₃的質量分數為　　　　　　。(該實驗條件下的氣體摩爾體積為V_m) 

Answer 1

(1)②AlN+NaOH+H₂ONaAlO₂+NH₃↑
(3)②K₂、K₃　K₁　稀硫酸　③K₁　K₃　NaOH�、艽蜷_K₂,通入空氣一段時間
(4)①×100%　②偏小�、�×100%

(3)A裝置是測量CH₄的裝置、D裝置是吸收NH₃的裝置,從實驗裝置和實驗步驟上看,本實驗的原理是用足量硫酸與樣品中Al₄C₃、AlN完全反應,生成甲烷、銨鹽,量取生成的甲烷,從而可測得Al₄C₃的質量分數;用足量NaOH溶液與生成的銨鹽反應,充分吸收生成的氨氣,并稱量其質量,從而求得AlN的質量分數;(4)①根據氮原子的守恒,氨氣的物質的量等于AlN的物質的量,可求得AlN的質量分數;③Al₄C₃的物質的量等于甲烷的物質的量的,可求得Al₄C₃的質量分數