【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(yīng)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(yīng)生成LiNH2H2。

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(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________。

4上述實驗的實驗步驟如下:

裝藥品引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣;檢査裝置氣密性;點燃裝置C處酒精燈;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(yīng)的化學方程式為____________________。

6設(shè)計簡單實驗證明裝置C中的產(chǎn)物為氮化鋰____________________。

【答案】 封存在石蠟中 AF、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(chǎn)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(chǎn)物為氮化鋰

【解析】(1)鋰是活潑金屬,密度小于煤油,應(yīng)封存在石蠟中;(2)B 裝置適用“難溶塊狀固體與液體反應(yīng)”,應(yīng)選 A 裝置制備氨氣。制備氨氣、干燥氨氣、氨氣與氧化銅反應(yīng)、除氨氣并干燥氮氣、氮氣與鋰反應(yīng)、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(yīng)完全的氨氣并干燥氮氣。根據(jù)實驗?zāi)康暮脱趸原反應(yīng)原理知,氧化銅在加熱條件下與氨氣反應(yīng)生成銅、氮氣和水,其反應(yīng)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(nèi)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(yīng)生成氫氧化鋰和氨氣,其反應(yīng)的化學方程式為:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3;(6)利用氮化鋰與水反應(yīng)產(chǎn)生 NH3通過檢驗 NH3 來確認是否有氮化鋰生成。設(shè)計簡單實驗為:取少量產(chǎn)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(chǎn)物為氮化鋰。

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