Question

【题目】氮化锂是一种优良的贮氢材料，它是一种紫色或红色的晶状固体，在空气中长期暴露，最终会变成碳酸锂。氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气，在空气中加热能剧烈燃烧，特别是细粉末状的氮化锂；锂与氨反应生成LiNH2和H2。实验室用干燥、纯净的N2与金属锂（密度为0.534g·cm3）反应制取氮化锂。某课题组拟选择下列装置完成实验（装置可重复使用）：

回答下列问题：

（1）若实验室用生石灰与浓氨水混合制备少量氨气，气流从左至右，选择上述装置制备少量氮化锂。装置连接顺序为__________________________________________。

（2）E装置的作用是_____________________________；写出D中化学方程式为______________________________。

（3）实验步骤如下：①装药品②引发反应产生氨气③检查装置气密性④点燃C处酒精灯⑤点燃D处酒精灯。正确的先后顺序为________________________________。（填序号）

（4）实验室保存锂的方法是______________；写出C中的化学方程式________________________________。氮化锂的电子式为_______________________________________

（5）设计简单实验证明C中产物为氮化锂：___________________________________。

Answer 1

【答案】A、F、D、E、C、F吸收氨气并干燥氮气3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O③①②⑤④锂保存在石蜡中N2＋6Li2Li3N取少量产物于试管，滴入少量蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝色，则产物有氮化锂，否则不含氮化锂

【解析】

根据题中提供的装置完成制备氮化锂的实验,实验室用生石灰与浓氨水混合制备少量氨气,所以要用装置A,所产生的氨气要经干燥后,可用碱石灰干燥,用氧化铜将氨气氧化为氮气,因为氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气,所以生成的氮气再经浓硫酸干燥后再与锂反应,同时浓硫酸也可以吸收未反应的氨气,这样可以达到除去氮气的杂质的目的,为防止空气中的水份进入有氮化锂的装置,实验装置的最后要连一个干燥装置。(1)根据上面的分析可以知道,装置的连接顺序;(2)E中装有浓硫酸,可吸收氨气和水,D中用氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成铜和氮气及水;(3)根据上面的分析可以知道,因为实验中有气体通过,实验前首先要检查装置气密性,然后加入药品,产生氨气,实验中要先产生氮气再与锂反应,所以要先在D处加热再在C处加热,据此答题;(4)锂在空气中长期暴露,最终会变成碳酸锂,所以锂保存在石蜡油中,C中锂与氮气反应生成氮化锂;(5)根据氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气,通过检验产生氨气确定产物中有氮化锂;

(1)根据上面的分析可以知道, 实验室用生石灰与浓氨水混合制备少量氨气，气流从左至右装置连接顺序为A、F、D、E、C、F。因此，本题正确答案是:A、F、D、E、C、F。
(2)E中装有浓硫酸,可吸收氨气并干燥氮气,D中用氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成铜和氮气及水,反应的方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 。因此，本题正确答案是:吸收氨气并干燥氮气; 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O 。
(3)根据上面的分析可以知道,因为实验中有气体通过,实验前首先要检查装置气密性,然后加入药品,产生氨气,实验中要先产生氮气再与锂反应,所以要先在D处加热再在C处加热,所以实验操作顺序为③①②⑤④。因此，本题正确答案是:③①②⑤④。
(4)锂在空气中长期暴露,最终会变成碳酸锂,锂的密度很小，所以锂保存在石蜡油中。C中锂与氮气反应生成氮化锂,反应的方程式为N2＋6Li2Li3N，因此，本题正确答案是:锂保存在石蜡油中; N2＋6Li2Li3N 。氮化锂属于离子化合物。其电子式为
(5)根据氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气,通过检验产生氨气确定产物中有氮化锂,实验操作为取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则产物有氮化锂,反之则没有氮化锂。因此，本题正确答案是：取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则产物有氮化锂,反之则无氮化锂。