Question

【题目】氮化俚(Li3N)是一种金属化合物，常用作储氢材料，某化学兴趣小组设计制备氮化锂并测定其组成的实验如下(已知:Li3N易水解)。

请回答下列问题：

（1）Li3N水解的化学方程式为__________________。

（2）实验时首先点燃A处酒精灯。写出装置A中发生反应的化学方程式______________。

（3）)装置D的作用是_______________。

（4）请用化学方法确定氮化锂中含有未反应的锂，写出实验操作及现象______________。

（5）测定氮化锂的纯度。

假设锂粉只与氮气反应。称取6.0g反应后的固体，加入足量水，将生成的气体全部蒸出并通入200.00mL1.00mol/L盐酸中，充分反应后，将所得溶液稀释至500.00mL；取25.00mL稀释后的溶液注入锥形瓶中,加入几滴酚酞，用0.10mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸。

①判断滴定终点的现象是___________。

②滴定起始和终点的液面位置如图，则产品的纯度为___________。

③若漓定前平视读数，滴定后仰视读数，则测定结果____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer 1

【答案】Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置取少量产物于试管中，加入适量蒸馏水（或盐酸），用排水法收集得到无色气体，则证明产物中含有未反应的锂最后一滴氢氧化钠溶液滴入时，溶液由无色变红色，且在半分钟之内不恢复原来的颜色93.1%偏低

【解析】

分析:由图可以知道A中发生2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，B中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气同时干燥氮气，C中发生6Li+N2=2Li3N，D装置碱石灰吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入C中，以此来解答。
(1) Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气，据此写出化学方程式；

(2)A中氨气和氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成N2；
(3) 根据氮化锂易水解的性质分析装置D的作用；

(4) 氮化锂与水反应生成氨气，锂与水反应生成氢气，检验生成的气体有氢气即可确定氮化锂中含有未反应的锂；
(5) ①酚酞遇碱变红，碱滴酸溶液颜色由无色变红；

②氮化锂与水反应生成氨气，被过量的盐酸吸收，根据剩余的盐酸量可得消耗的盐酸，即可得到氨气的量，据此计算产品的纯度；
③仰视滴定管读数将使侧定的剩余盐酸含量偏多，导致测定结果偏小。

详解:(1) Li3N固体水解生成氢氧化锂和氨气，化学方程式为：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑，

因此，本题正确答案是：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑；

(2) A中氨气和氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成N2，发生反应的化学方程式为：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，因此，本题正确答案是：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O；
(3) 装置D的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；
因此，本题正确答案是：防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；
(4)若要确定氮化锂中含有未反应的锂，由于氮化锂与水反应生成氨气，锂与水反应生成氢气，检验生成的气体有氢气即可确定氮化锂中含有未反应的锂；具体操作为：取少量产物于试管中，加入适量蒸馏水（或盐酸），用排水法收集得到无色气体，则证明产物中含有未反应的锂。（或“取少量产物放入足量盐酸中，若有气泡逸出，则证明产物中含有未反应的锂”）

因此，本题正确答案是: 取少量产物于试管中，加入适量蒸馏水（或盐酸），用排水法收集得到无色气体，则证明产物中含有未反应的锂。（或“取少量产物放入足量盐酸中，若有气泡逸出，则证明产物中含有未反应的锂”）；
(5) ①滴定终点的现象是最后一滴氢氧化钠溶液滴入时，溶液由无色变红色，且在半分钟之内不恢复原来的颜色；

②剩余的盐酸量为0.10mol/L0.0202L=0.0404mol，故参与反应的盐酸为0.2L×1mol/L-0.0404=0.1596mol，根据氮元素守恒：Li3NNH3，则n(Li3N)= 0.1596mol ，

则氮化锂的质量分数为：×100%=93.1%；
因此，本题正确答案是: 93.1%；
③达到滴定终点时，仰视滴定管读数将使消耗的氢氧化钠标准液的体积读数偏大，使剩余盐酸的量计算偏大，反应盐酸的氨气量偏小，故测定结果偏低；
因此，本题正确答案是：最后一滴氢氧化钠溶液滴入时，溶液由无色变红色，且在半分钟之内不恢复原来的颜色； 93.1% ； 偏低。