Question

【題目】氮化鍶(Sr3N2)在工業上廣泛用于生產熒光粉。鍶與氮氣在加熱條件下可生成氮化鍶，氮化鍶遇水劇烈反應。某同學設計如下裝置制備氮化鍶(各裝置盛裝足量試劑)，所使用的氮氣樣品可能含有少量CO、CO2、O2等氣體雜質。

已知：醋酸二氨合亞銅CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。

Ⅰ．氮化鍶的制取

（1）儀器a的名稱是__________________。

（2）裝置C、D、E盛裝的試劑分別是_______________(填代號)。

甲. 連苯三酚堿性溶液

乙. 濃硫酸

丙. 醋酸二氨合亞銅溶液

（3）該套裝置設計存在缺陷，可能會導致產品變質，提出改進方案 ____。

Ⅱ．產品純度的測定

稱取6.0 g Ⅰ中所得產品，加入干燥的三頸燒瓶中，然后由恒壓滴液漏斗加入蒸餾水，通入水蒸氣，將產生的氨全部蒸出，用200.00 mL 1.00 mol/L的鹽酸標準溶液完全吸收(吸收液體積變化忽略不計)。從燒杯中量取20.00 mL的吸收液，用1.00 mol/L NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗16.00 mL NaOH溶液。(圖中夾持裝置略)

（4）三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為 _________________________________。

（5）裝置中長玻璃管的作用原理是_________。

（6）用1.00 mol/L的NaOH標準溶液滴定過剩的 HCl時所選指示劑為__________________。

（7）產品純度為_____________。(保留三位有效數字)

（8）下列實驗操作可能使氮化鍶(Sr3N2)測定結果偏低的是____________(填字母)。

a.滴定前堿式滴定管未排氣泡，滴定后氣泡消失

b. 讀數時，滴定前平視，滴定后俯視

c. 滴定后，堿式滴定管尖嘴外還懸著一滴液體

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 甲丙乙 在裝置F后連接一個盛有堿石灰的干燥管(或其他合理答案) Sr3N2 + 6H2O＝3Sr(OH)2 + 2NH3↑ 當裝置1中壓力過大時，安全管中液面上升，使裝置1中壓力穩定 甲基橙 97.3% ac

【解析】

Ⅰ．含有少量CO、CO2、O2等氣體雜質的氮氣依次通過NaOH溶液、連苯三酚堿性溶液、醋酸二氨合亞銅溶液、濃硫酸，達到依次除CO2、O2和CO，并干燥的目的；

Ⅱ．用一定量的鹽酸吸收反應Sr3N2 + 6H2O＝3Sr(OH)2 + 2NH3↑中生成的氨氣，吸收液用NaOH溶液滴定，根據消耗的NaOH標準液的量可計算剩余HCl的量，再結合實際吸收氨氣消耗的HCl的量計算出反應中生成的氨氣，由氨氣可計算樣品的純度。

Ⅰ．(1)儀器a的名稱是蒸餾燒瓶；

(2)因醋酸二氨合亞銅溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力，且最后氣體需要干燥，防氮化鍶遇水劇烈反應，則混合氣體依次通過NaOH溶液、連苯三酚堿性溶液、醋酸二氨合亞銅溶液、濃硫酸，即裝置C、D、E盛裝的試劑分別是甲、丙、乙；

(3)F裝置直接與空氣相通，空氣中水蒸氣可能會進入F裝置中與氮化鍶反應，導致產品變質，則應該在裝置F后連接一個盛有堿石灰的干燥管；

Ⅱ．(4)Sr3N2 在水中水解生成Sr(OH)2 和NH3，則三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為Sr3N2 + 6H2O＝3Sr(OH)2 + 2NH3↑；

(5)裝置中長玻璃管與外界相通，當裝置1中壓力過大時，安全管中液面上升，使裝置1中壓力穩定，起穩壓作用；

(6)NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應后呈中性，但溶液中還有氯化銨，為防止氫氧化鈉和銨鹽反應，可以選擇酸性變色范圍內的指示劑，則應選取甲基橙作指示劑；

(7)用1.00 mol/L NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗16.00 mL NaOH溶液，則剩余HCl的物質的量為1.00 mol/L×0.016L×=0.16mol，反應中生成的NH3的物質的量為0.2L×1.00 mol/L-0.16mol =0.2mol-0.16mol=0.04mol，產品純度為=97.3%；

(8)a．滴定前堿式滴定管未排氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的NaOH標準溶液體積偏大，過量的HCl的物質的量偏大，導致測定結果偏低，故a正確；

b．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視，則消耗的NaOH標準溶液體積偏小，過量的HCl的物質的量偏小，導致測定結果偏高，故b錯誤；

c．滴定后，堿式滴定管尖嘴外還懸著一滴液體，則消耗的NaOH標準溶液體積偏大，過量的HCl的物質的量偏大，導致測定結果偏低，故c正確；

故答案為ac。