Question

【题目】氮化锂(Li3N)常用作固体电解质和催化剂，遇水蒸气反应生成氢氧化锂和氨气，以一瓶氮气样品(含一氧化碳和氧气)制备纯净的氮化锂，其装置如图所示：

已知：连苯三酚的碱性溶液能吸收少量O2；氯化亚铜的盐酸溶液能吸收少量CO且易被O2氧化。请回答下列问题：

(1)选择下列试剂填入指定位置：

装置代号	A	B	C	D
试剂代号	_____	______	____	____

浓硫酸 氯化亚铜的盐酸溶液

连苯三酚的碱性溶液 氢氧化钠溶液

(2)F装置的作用是______________。

(3)实验中，先通入氮气，后点燃酒精灯，目的是_____________。

(4)写出E中反应的化学方程式 ____________。

(5)设计如下装置测定产品纯度：称取a g产品于G烧瓶中，向安全漏斗中加入足量蒸馏水，收集到V mL气体(折合成标准状况)。

①安全漏斗的作用是______________________。

②H装置所装液体可能是________________填字母。

饱和氯化铵溶液 煤油 饱和食盐水 苯

③根据上述数据计算，该氮化锂产品纯度为___________。

Answer 1

【答案】c b d a 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入E装置 排尽装置内空气，避免空气中水蒸气和二氧化碳与Li反应产生杂质 N2+6Li2Li3N 起液封作用

【解析】

由实验装置可知，A中连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2，B中氯化亚铜盐酸溶液能定量吸收CO，c中NaOH溶液吸收其中的CO2，D中浓硫酸干燥氮气，E中发生N2+6Li2Li3N，且Li3N遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气，F中无水氯化钙或碱石灰可吸收空气中水，防止进气E中，以此来解答。

(1)由题意可知：A中放连苯三酚的碱性溶液吸收氧气，B中放氯化亚铜的盐酸溶液吸收一氧化碳，C中放氢氧化钠溶液吸收氯化氢，D中放浓硫酸干燥，故合理选项序号分别是c；b；d；a；

(2)F装置用于防止空气中水蒸气和二氧化碳进入E装置，避免水蒸气和二氧化碳与装置内锂或氮化锂反应；

(3)装置内空气中物质能与锂反应实验中，加热前必须排尽空气，所以先通入氮气，后点燃酒精灯，目的是排尽装置内空气，避免空气中水蒸气和二氧化碳与Li反应产生杂质；

(4)在装置E中，锂与氮气化合生成氮化锂，反应方程式为：N2+6Li2Li3N ；

(5)①安全漏斗中加入液体，能起到液封作用，避免气体从漏斗中逸出；

②用排液法收集氨气，说明氨气不溶于该液体，由于氨气极容易溶于水，所以饱和氯化铵溶液、饱和食盐水不能使用，排除选项ac；液体可能是煤油和苯，故合理选项是bd；

③Li3N与H2O反应产生LiOH、NH3，反应方程式为：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3，根据方程式可知：n(Li3N)=n(NH3)，n(NH3)==mol，所以氮化锂产品纯度为×100%=%。