Question

【題目】氮化鋰是一種優(yōu)良的貯氫材料，它是一種紫色或紅色的晶狀固體，在空氣中長期暴露，最終會變成碳酸鋰。氮化鋰易水解生成氫氧化鋰和氨氣，在空氣中加熱能劇烈燃燒，特別是細粉末狀的氮化鋰；鋰與氨反應(yīng)生成LiNH2和H2。實驗室用干燥、純凈的N2與金屬鋰（密度為0.534g·cm3）反應(yīng)制取氮化鋰。某課題組擬選擇下列裝置完成實驗（裝置可重復(fù)使用）：

回答下列問題：

（1）若實驗室用生石灰與濃氨水混合制備少量氨氣，氣流從左至右，選擇上述裝置制備少量氮化鋰。裝置連接順序為__________________________________________。

（2）E裝置的作用是_____________________________；寫出D中化學(xué)方程式為______________________________。

（3）實驗步驟如下：①裝藥品②引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣③檢查裝置氣密性④點燃C處酒精燈⑤點燃D處酒精燈。正確的先后順序為________________________________。（填序號）

（4）實驗室保存鋰的方法是______________；寫出C中的化學(xué)方程式________________________________。氮化鋰的電子式為_______________________________________

（5）設(shè)計簡單實驗證明C中產(chǎn)物為氮化鋰：___________________________________。

Answer 1

【答案】A、F、D、E、C、F吸收氨氣并干燥氮氣3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O③①②⑤④鋰保存在石蠟中N2＋6Li2Li3N取少量產(chǎn)物于試管，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍色，則產(chǎn)物有氮化鋰，否則不含氮化鋰

【解析】

根據(jù)題中提供的裝置完成制備氮化鋰的實驗,實驗室用生石灰與濃氨水混合制備少量氨氣,所以要用裝置A,所產(chǎn)生的氨氣要經(jīng)干燥后,可用堿石灰干燥,用氧化銅將氨氣氧化為氮氣,因為氮化鋰易水解生成氫氧化鋰和氨氣,所以生成的氮氣再經(jīng)濃硫酸干燥后再與鋰反應(yīng),同時濃硫酸也可以吸收未反應(yīng)的氨氣,這樣可以達到除去氮氣的雜質(zhì)的目的,為防止空氣中的水份進入有氮化鋰的裝置,實驗裝置的最后要連一個干燥裝置。(1)根據(jù)上面的分析可以知道,裝置的連接順序;(2)E中裝有濃硫酸,可吸收氨氣和水,D中用氨氣與氧化銅在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅和氮氣及水;(3)根據(jù)上面的分析可以知道,因為實驗中有氣體通過,實驗前首先要檢查裝置氣密性,然后加入藥品,產(chǎn)生氨氣,實驗中要先產(chǎn)生氮氣再與鋰反應(yīng),所以要先在D處加熱再在C處加熱,據(jù)此答題;(4)鋰在空氣中長期暴露,最終會變成碳酸鋰,所以鋰保存在石蠟油中,C中鋰與氮氣反應(yīng)生成氮化鋰;(5)根據(jù)氮化鋰易水解生成氫氧化鋰和氨氣,通過檢驗產(chǎn)生氨氣確定產(chǎn)物中有氮化鋰;

(1)根據(jù)上面的分析可以知道, 實驗室用生石灰與濃氨水混合制備少量氨氣，氣流從左至右裝置連接順序為A、F、D、E、C、F。因此，本題正確答案是:A、F、D、E、C、F。
(2)E中裝有濃硫酸,可吸收氨氣并干燥氮氣,D中用氨氣與氧化銅在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅和氮氣及水,反應(yīng)的方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 。因此，本題正確答案是:吸收氨氣并干燥氮氣; 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 。
(3)根據(jù)上面的分析可以知道,因為實驗中有氣體通過,實驗前首先要檢查裝置氣密性,然后加入藥品,產(chǎn)生氨氣,實驗中要先產(chǎn)生氮氣再與鋰反應(yīng),所以要先在D處加熱再在C處加熱,所以實驗操作順序為③①②⑤④。因此，本題正確答案是:③①②⑤④。
(4)鋰在空氣中長期暴露,最終會變成碳酸鋰,鋰的密度很小，所以鋰保存在石蠟油中。C中鋰與氮氣反應(yīng)生成氮化鋰,反應(yīng)的方程式為N2＋6Li2Li3N，因此，本題正確答案是:鋰保存在石蠟油中; N2＋6Li2Li3N 。氮化鋰屬于離子化合物。其電子式為
(5)根據(jù)氮化鋰易水解生成氫氧化鋰和氨氣,通過檢驗產(chǎn)生氨氣確定產(chǎn)物中有氮化鋰,實驗操作為取少量產(chǎn)物于試管,滴入少量蒸餾水,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,則產(chǎn)物有氮化鋰,反之則沒有氮化鋰。因此，本題正確答案是：取少量產(chǎn)物于試管,滴入少量蒸餾水,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,則產(chǎn)物有氮化鋰,反之則無氮化鋰。