Question

【題目】氮化鋰(Li3N)是有機(jī)合成的催化劑，Li3N遇水劇烈反應(yīng)。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備氮化鋰并測(cè)定其純度，裝置如圖所示：

實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共熱制備N2。

（1）盛裝NH4Cl溶液的儀器名稱是___________。

（2）安全漏斗中“安全”含義是__________。實(shí)驗(yàn)室將鋰保存在_____（填“煤油”“石蠟油”或“水”）中。

（3）寫出制備N2的化學(xué)方程式__________。

（4）D裝置的作用是____________。

（5）測(cè)定Li3N產(chǎn)品純度：取mg Li3N產(chǎn)品按如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)。

打開止水夾，向安全漏斗中加入足量水，當(dāng)Li3N完全反應(yīng)后，調(diào)平F和G中液面，測(cè)得NH3體積為VL（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

①讀數(shù)前調(diào)平F和G中液面的目的是使收集NH3的大氣壓________（填“大于”“小于”或“等于”）外界大氣壓。

②該Li3N產(chǎn)品的純度為________%（只列出含m和V的計(jì)算式，不必計(jì)算化簡(jiǎn)）。若 Li3N產(chǎn)品混有Li，則測(cè)得純度_____________（選填“偏高”“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 殘留在漏斗頸部的液體起液封作用；當(dāng)內(nèi)部氣體多、壓強(qiáng)大時(shí)，又可通過積留液體而放出氣體 石蠟油 NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入，干擾試驗(yàn) 等于 偏高

【解析】

分析題給裝置圖，可知裝置A為NH4Cl溶液和NaNO2溶液共熱制備N2的發(fā)生裝置，裝置B的目的為干燥N2，裝置C為N2和金屬Li進(jìn)行合成的發(fā)生裝置，裝置D的主要目的是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入，干擾試驗(yàn)。據(jù)此解答。

（1）盛裝NH4Cl溶液的儀器是圓底燒瓶，答案為：圓底燒瓶；

（2）安全漏斗頸部呈彈簧狀，殘留液體起液封作用，當(dāng)內(nèi)部氣體多、壓強(qiáng)大時(shí)，又可通過積留液體而放出氣體；鋰的密度小于煤油，鋰與水反應(yīng)，常將鋰保存在石蠟油中。答案為：殘留在漏斗頸部的液體起液封作用，當(dāng)內(nèi)部氣體多、壓強(qiáng)大時(shí)，又可通過積留液體而放出氣體；石蠟油

（3）亞硝酸鈉與氯化銨共熱生成氮?dú)�、氯化鈉和水。反應(yīng)方程式為：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O。答案為：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O；

（4）鋰能與二氧化碳、水反應(yīng)，氮化鋰能與水反應(yīng)，故用D裝置吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳。答案為：防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入，干擾試驗(yàn)；

（5）①氨氣壓強(qiáng)無法直接測(cè)定，只能測(cè)定外界大氣壓，當(dāng)G和F中液面相平時(shí)，氨氣壓強(qiáng)等于外界大氣壓。答案為：等于；

②裝置E中發(fā)生反應(yīng)：Li3N＋3H2O=3LiOH＋NH3↑，根據(jù)題意有：n(NH3)=mol，則ω(Li3N)=×100%=%。鋰能與水反應(yīng)產(chǎn)生H2，如果產(chǎn)品混有鋰，則產(chǎn)生氣體體積偏大，測(cè)得產(chǎn)品純度偏高；答案為：；偏高。