Question

【題目】氮化鋰是一種紫色或紅色的晶狀固體，易水解，可用作貯氫材料。在空氣中長期暴露，最終會變成碳酸鋰。實驗室用干燥、純凈的N2與金屬鋰(密度為0.534 g·cm-3)反應制取氮化鋰。某實驗小組擬選擇下列裝置完成該實驗(有些裝置可不用，也可重復使用)。

已知:鋰與氨會反應生成LiNH2和H2。

回答下列問題：

（1）實驗室保存金屬鋰的方法是__________________。

（2）若用生石灰與濃氨水混合制備少量氨氣，選擇上述裝置制備少量氮化鋰，則按氣流從左至右的方向，裝置的連接順序為_________________(用字母表示)。

（3）裝置E的作用是_____________，裝置D中發生反應的化學方程式為______________________。

（4）上述實驗的實驗步驟如下：

①裝藥品； ②引發反應產生氨氣；③檢査裝置氣密性；④點燃裝置C處酒精燈；⑤點燃裝置D處酒精燈。正確的操作順序為_________________________(填序號)。

（5）氮化鋰易水解生成氫氧化鋰和氨氣，該反應的化學方程式為____________________。

（6）設計簡單實驗證明裝置C中的產物為氮化鋰：____________________。

Answer 1

【答案】 封存在石蠟中 A、F、D、E、C、F 吸收氨氣并干燥氮氣 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O ③①②⑤④ Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑ 取少量產物于試管中，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾取濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍色，則說明產物為氮化鋰

【解析】（1）鋰是活潑金屬，密度小于煤油，應封存在石蠟中；（2）B 裝置適用“難溶塊狀固體與液體反應”，應選 A 裝置制備氨氣。制備氨氣、干燥氨氣、氨氣與氧化銅反應、除氨氣并干燥氮氣、氮氣與鋰反應、防止空氣中水蒸氣進入裝置。連接過程中裝置可以重復使用，故正確的連接順序為 A、F、D、E、C、F；（3）E 裝置有兩個作用：吸收未反應完全的氨氣并干燥氮氣。根據實驗目的和氧化還原反應原理知，氧化銅在加熱條件下與氨氣反應生成銅、氮氣和水，其反應的化學方程式為：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O；（4）實驗步驟：檢查裝置氣密性、裝藥品、制氨氣、通入氨氣排空氣、加熱氧化銅制氮氣、 氮氣排盡裝置內空氣、加熱鋰，故正確的操作順序為③①②⑤④；（5）氮化鋰中氮為－3 價，鋰為＋1 價，化學式為Li3N，與水反應生成氫氧化鋰和氨氣，其反應的化學方程式為：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑；（6）利用氮化鋰與水反應產生 NH3，通過檢驗 NH3 來確認是否有氮化鋰生成。設計簡單實驗為：取少量產物于試管中，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾取濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍色，則說明產物為氮化鋰。