Question

【題目】氮化鋰(Li3N)常用作固體電解質(zhì)和催化劑，遇水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鋰和氨氣，以一瓶氮?dú)鈽悠?/span>(含一氧化碳和氧氣)制備純凈的氮化鋰，其裝置如圖所示：

已知：連苯三酚的堿性溶液能吸收少量O2；氯化亞銅的鹽酸溶液能吸收少量CO且易被O2氧化。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)選擇下列試劑填入指定位置：

裝置代號(hào)	A	B	C	D
試劑代號(hào)	_____	______	____	____

濃硫酸 氯化亞銅的鹽酸溶液

連苯三酚的堿性溶液 氫氧化鈉溶液

(2)F裝置的作用是______________。

(3)實(shí)驗(yàn)中，先通入氮?dú)猓�后點(diǎn)燃酒精燈，目的是_____________。

(4)寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________。

(5)設(shè)計(jì)如下裝置測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取a g產(chǎn)品于G燒瓶中，向安全漏斗中加入足量蒸餾水，收集到V mL氣體(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

①安全漏斗的作用是______________________。

②H裝置所裝液體可能是________________填字母。

飽和氯化銨溶液 煤油 飽和食鹽水 苯

③根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，該氮化鋰產(chǎn)品純度為___________。

Answer 1

【答案】c b d a 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入E裝置 排盡裝置內(nèi)空氣，避免空氣中水蒸氣和二氧化碳與Li反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì) N2+6Li2Li3N 起液封作用

【解析】

由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2，B中氯化亞銅鹽酸溶液能定量吸收CO，c中NaOH溶液吸收其中的CO2，D中濃硫酸干燥氮?dú)猓?/span>E中發(fā)生N2+6Li2Li3N，且Li3N遇水蒸氣劇烈反應(yīng)生成氫氧化鋰和氨氣，F中無(wú)水氯化鈣或堿石灰可吸收空氣中水，防止進(jìn)氣E中，以此來(lái)解答。

(1)由題意可知：A中放連苯三酚的堿性溶液吸收氧氣，B中放氯化亞銅的鹽酸溶液吸收一氧化碳，C中放氫氧化鈉溶液吸收氯化氫，D中放濃硫酸干燥，故合理選項(xiàng)序號(hào)分別是c；b；d；a；

(2)F裝置用于防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入E裝置，避免水蒸氣和二氧化碳與裝置內(nèi)鋰或氮化鋰反應(yīng)；

(3)裝置內(nèi)空氣中物質(zhì)能與鋰反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，加熱前必須排盡空氣，所以先通入氮?dú)猓�后點(diǎn)燃酒精燈，目的是排盡裝置內(nèi)空氣，避免空氣中水蒸氣和二氧化碳與Li反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì)；

(4)在裝置E中，鋰與氮?dú)饣�合生成氮化鋰，反�?yīng)方程式為：N2+6Li2Li3N ；

(5)①安全漏斗中加入液體，能起到液封作用，避免氣體從漏斗中逸出；

②用排液法收集氨氣，說(shuō)明氨氣不溶于該液體，由于氨氣極容易溶于水，所以飽和氯化銨溶液、飽和食鹽水不能使用，排除選項(xiàng)ac；液體可能是煤油和苯，故合理選項(xiàng)是bd；

③Li3N與H2O反應(yīng)產(chǎn)生LiOH、NH3，反應(yīng)方程式為：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3，根據(jù)方程式可知：n(Li3N)=n(NH3)，n(NH3)==mol，所以氮化鋰產(chǎn)品純度為×100%=%。