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Li3N是一种储氢材料,可以用Li和N2在450℃反应制备。已知Li3N易水解。...

Li3N是一种储氢材料,可以用LiN2450℃反应制备。已知Li3N易水解。下图是某实验小组设计的实验室制备少量Li3N的装置图。请回答下列问题:

(1)B装置的作用是________________________,如果B装置中玻璃管两端没有玻璃棉,可能造成的后果是_________________________

(2)D装置中的试剂是_________,作用是_________

(3)C装置的小盘中放有少量Li的作用是__________________________

(4)实验步骤如下:安装好仪器,检查装置气密性,装入药品,___________________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号),拆除装置,取出产物。

①点燃B处酒精灯加热B装置中试管;②打开弹簧夹K;③关闭电加热装置,充分冷却;④调节电加热装置控制温度为450℃;⑤关闭弹簧夹K;⑥熄灭B处酒精灯。

(5)请你设计一个实验,用化学方法区分LiLi3N,写出实验简要步骤及观察到的现象:_____________________________

(6)Li3NH2中加热时可得到氨基锂(LiNH2),该反应在270℃可逆,所以Li3N可作为储氢材料,该反应的化学方程式为________________________

 

除去空气中氧气 铜粉堵塞导气管 浓硫酸 防止空气中水蒸气进入C装置,与Li3N反应 进一步除去空气中氧气 )①②④③⑤⑥ 取少量样品投入水中,有气泡产生,将湿润的红色石蕊试纸置于收集到的气体中,如果试纸变蓝,则该样品是Li3N,如果试纸不变色,则该样品是Li(或将生成的气体通入酚酞试液中,如果溶液变红,则样品是Li3N,如果溶液不变红,则样品是Li,答案合理即可) Li3N+2H2LiNH2+2LiH 【解析】 空气通过A中碱石灰吸收水分和酸性气体,经过B装置高温下氧气与铜粉反应除去氧气,除杂后的空气为氮气,与Li在C装置中反应,为保证空气中氧气彻底除去,C装置的小盘中放有少量Li,D装置为浓硫酸,防止外界空气中的水蒸气进入C装置。 (1)碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,B装置中灼热的铜粉可以除去空气中的氧气,避免O2与Li反应;如果B装置中玻璃管两端没有玻璃棉,铜粉可能堵塞导气管。 (2)根据题意,Li3N易水解,由此分析。 (3)C装置的小盘中放有少量Li,可以进一步除去空气中剩余的少量氧气。 (4)实验中,为保证C中无氧气,B中氧气要充分除去,则B中铜粉要先加热,实验完成先停止通空气,据此分析; (5)金属锂能与水反应放出氢气,同时生成氢氧化锂,Li3N能水解生成氢氧化锂和氨气,因此只需要检验生成的气体即可。 (6)Li3N在H2中加热时可得到氨基锂(LiNH2),根据原子守恒,还应该生成LiH,该反应在270℃可逆,由此写出反应的化学方程式。 (1)空气中有大量的氧气,氧气与Li反应,B装置中的铜粉高温下与氧气反应,B装置的作用是除去空气中氧气,如果B装置中玻璃管两端没有玻璃棉,可能造成的后果是铜粉堵塞导气管。故答案为:除去空气中氧气;铜粉堵塞导气管; (2)已知Li3N易水解,则C装置必须无水,D装置中的试剂是浓硫酸,作用是防止空气中水蒸气进入C装置,与Li3N反应。故答案为:浓硫酸;防止空气中水蒸气进入C装置,与Li3N反应; (3)C装置的小盘中放有少量Li的作用是进一步除去空气中氧气。故答案为:进一步除去空气中氧气; (4)实验步骤如下:安装好仪器,检查装置气密性,装入药品,实验要注意先加热B,再通空气,实验完成要先停止通气,再停热源,故为安装好仪器,检查装置气密性,装入药品,点燃B中酒精灯加热B中试管,打开活塞K,调节电加热装置控制温度为450℃,关闭电加热装置停,充分冷却,关闭活塞K,熄灭B中酒精灯;拆除装置,取出产物。故答案为:①②④③⑤⑥; (5)Li3N易水解,得到氨气,检验氨气生成与否即可。用化学方法区分Li与Li3N,实验简要步骤及观察到的现象:取少量样品投入水中,有气泡产生,将湿润的红色石蕊试纸置于收集到的气体中,如果试纸变蓝,则该样品是Li3N,如果试纸不变色,则该样品是Li(或将生成的气体通入酚酞试液中,如果溶液变红,则样品是Li3N,如果溶液不变红,则样品是Li,答案合理即可)。故答案为:取少量样品投入水中,有气泡产生,将湿润的红色石蕊试纸置于收集到的气体中,如果试纸变蓝,则该样品是Li3N,如果试纸不变色,则该样品是Li(或将生成的气体通入酚酞试液中,如果溶液变红,则样品是Li3N,如果溶液不变红,则样品是Li,答案合理即可); (6)Li3N在H2中加热时可得到氨基锂(LiNH2),根据原子守恒,还应该生成LiNH2,该反应在270℃可逆,反应的化学方程式为Li3N+2H2LiNH2+2LiH。故答案为:Li3N+2H2LiNH2+2LiH。  
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利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣(主要含FeO·V2O3Al2O3SiO2及少量可溶性磷酸盐)生产V2O5的工艺流程如下,回答下列问题:

已知:①V2O5Al2O3SiO2可与Na2CO3NaCl组成的混合钠盐在高温下反应,并转化为NaVO3NaAlO2Na2SiO3等可溶性钠盐。

AlO+4H+=Al3++2H2O

1)焙烧Ⅰ包括氧化和钠化成盐两个过程,氧化的目的是获得V2O5,写出氧化过程中FeO·V2O3发生反应的化学方程式________;废渣Ⅰ的主要成分是________;精制Ⅰ中加盐酸调pH的主要作用是________,加入NH3·H2O后发生反应的离子方程式为________

2)精制Ⅱ中加入CaCl2溶液除去磷酸盐,pH过小时影响除磷效果的原因是________pH过大时,沉淀量增大的原因是________

3)沉钒所得NH4VO3沉淀需进行洗涤,洗涤时除去的阴离子主要是________NH4VO3500℃时焙烧脱氨制得产品V2O5,反应方程式为2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。但脱氨过程中,部分V2O5会转化成V2O4,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2,该反应的化学方程式为________

 

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还原沉淀法是处理含铬()工业废水的常用方法,过程如下:

已知转化过程中的反应为2(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L转化为,下列说法不正确的是

A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态

B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g

C.常温下转化反应的平衡常数K=l×1014.则转化后所得溶液的pH=6

D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3)降至1×10-5molL,应调溶液的pH=5

 

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某温度下,体积和pH都相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是(    

 

A. c点的溶液中c(OH)+c(CH3COOH)c(H+)

B. ab两点溶液的导电性:a>b

C. bc两点溶液中水的电离程度:b=c

D. 用相同浓度的盐酸分别与等体积的bc处溶液恰好完全反应,消耗盐酸的体积:Vb=Vc

 

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大气固氮(闪电时N2转化为NO)和工业固氮(合成氨)是固氮的重要形式,下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值:

 

N2+O2 2NO

N2+3H22NH3

温度

25℃

2000℃

25℃

400℃

K

3.84×1031

0.1

5×108

1.88×104

 

下列说法正确的是

A.在常温下,工业固氮非常容易进行

B.人类可以通过大规模模拟大气固氮利用氮资源

C.大气固氮与工业固氮的K值受温度和压强等的影响较大

D.大气固氮是吸热反应,工业固氮是放热反应

 

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储氢可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:C6H12(g)C6H6(g)3H2(g)。一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢:

下列说法不正确的是

A.多孔惰性电极D为阴极

B.从多孔惰性电极E产生的气体是氧气

C.高分子电解质膜为阴离子交换膜

D.上述装置中生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12

 

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