Question

【題目】氮化鋰(Li3N)常用作固體電解質和催化劑，遇水蒸氣反應生成氫氧化鋰和氨氣，以一瓶氮氣樣品(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。請回答下列問題：

(1)選擇下列試劑填入指定位置：

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

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)實驗中，先通入氮氣，后點燃酒精燈，目的是_____________。

(4)寫出E中反應的化學方程式 ____________。

(5)設計如下裝置測定產品純度：稱取a g產品于G燒瓶中，向安全漏斗中加入足量蒸餾水，收集到V mL氣體(折合成標準狀況)。

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根據上述數據計算，該氮化鋰產品純度為___________。

Answer 1

【答案】c b d a 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入E裝置 排盡裝置內空氣，避免空氣中水蒸氣和二氧化碳與Li反應產生雜質 N2+6Li2Li3N 起液封作用

【解析】

由實驗裝置可知，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中濃硫酸干燥氮氣，E中發生N2+6Li2Li3N，且Li3N遇水蒸氣劇烈反應生成氫氧化鋰和氨氣，F中無水氯化鈣或堿石灰可吸收空氣中水，防止進氣E中，以此來解答。

(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，故合理選項序號分別是c；b；d；a；

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

(3)裝置內空氣中物質能與鋰反應實驗中，加熱前必須排盡空氣，所以先通入氮氣，后點燃酒精燈，目的是排盡裝置內空氣，避免空氣中水蒸氣和二氧化碳與Li反應產生雜質；

(4)在裝置E中，鋰與氮氣化合生成氮化鋰，反應方程式為：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ac；液體可能是煤油和苯，故合理選項是bd；

③Li3N與H2O反應產生LiOH、NH3，反應方程式為：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3，根據方程式可知：n(Li3N)=n(NH3)，n(NH3)==mol，所以氮化鋰產品純度為×100%=%。