Question

20．氮化鋰（Li₃N）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．鋰與氨反應(yīng)生成LiNH₂和H₂．實驗室用干燥、純凈的N₂與金屬鋰反應(yīng)制取氮化鋰．某課題組擬選擇下列裝置完成制備氮化鋰的實驗（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A、F、D、E、C、F．
（2）E裝置的作用是吸收氨氣并干燥氮氣；寫出D中化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）實驗步驟如下：
①裝藥品  ②引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣  ③檢查裝置氣密性  ④點燃C處酒精燈  ⑤點燃D處酒精燈
正確的先后順序為③①②⑤④．（填序號）
（4）實驗室保存鋰的方法是鋰保存在石蠟油中；寫出C中的化學(xué)方程式N₂+6Li$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Li₃N．
（5）設(shè)計簡單實驗證明C中產(chǎn)物有氮化鋰：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．

Answer 1

分析 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，由于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)上面的分析可知，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)上面的分析可知，由于實驗中有氣體通過，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；

解答 解：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，由于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)上面的分析可知，裝置的連接順序為A、F、D、E、C、F，
故答案為：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+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：吸收氨氣并干燥氮氣；3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）根據(jù)上面的分析可知，由于實驗中有氣體通過，實驗前首先要檢查裝置氣密性，然后加入藥品，產(chǎn)生氨氣，實驗中要先產(chǎn)生氮氣再與鋰反應(yīng)，所以要先在D處加熱再在C處加熱，所以實驗操作順序為③①②⑤④，
故答案為：③①②⑤④；
（4）鋰在空氣中長期暴露，最終會變成碳酸鋰，所以鋰保存在石蠟油中，C中鋰與氮氣反應(yīng)生成氮化鋰，反應(yīng)的方程式為N₂+6Li$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Li₃N，
故答案為：鋰保存在石蠟油中；N₂+6Li$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Li₃N；
（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，反之則無，
故答案為：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，反之則無．

點評 本題考查氮化鋰的制備，注意分析題給的條件，知道濃硫酸和堿石灰的作用，為了用純凈、干燥的氨氣還原氧化銅以及用干燥的氮氣與鋰反應(yīng)，題目難度中等．