题目内容
【题目】氮化锂(Li3N)是一种优良的贮氢材料，遇水强烈水解，在空气中加热能剧烈燃烧，下图装置中ABCD用于制取干燥、纯净的N2，装置E用于制取Li3N。
已知：锂的密度为0.534g/cm3，熔点180C，沸点1340C；锂与氨反应生成LiNH2和H2，约500C左右Li与N2反应生成Li3N。
回答下列问题：
(1)连接好装置开始实验前必须进行的操作是___。
(2)实验完成后，A、C、E装置中酒精灯撤去的顺序依次是___，装置F的仪器名称是___。
(3)装置D(未画出)所装药品是___，作用是干燥N2和___。
(4)装置E中石棉绒(透气且性质稳定)包裹的Li的作用是___，后一个Li粒装在铁舟中而不是直接放在反应管中的原因是___。
(5)装置C中反应的化学方程式为___。
(6)已知铁舟中金属锂质量为7.0g，将E中铁舟连同所装固体在实验前后进行称重，所得数据如下表所示，则Li3N的产率约为________%。(保留一位小数)
采集时间 | 实验前 | 实验后 |
实验数据 | 40.2g | 44.6g |
【答案】检查装置气密性 ECA 干燥管 浓硫酸或浓H2SO4 吸收未反应完的NH3 去除装置中残留的O2 金属锂加热会熔化，使用铁舟防止熔化的锂外流，金属锂可能与硬质玻璃管中的二氧化硅反应 3CuO+ 2NH3
3Cu+ N2+3H2O 94.3
【解析】
根据题中提供的装置完成制备氮化锂的实验，实验室用氢氧化钙和氯化铵混合加热制备少量氨气，产生的氨气用碱石灰干燥，用氧化铜将氨气氧化为氮气，由于氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气，所以生成的氮气再经浓硫酸干燥后再与锂反应，同时浓硫酸也可以吸收未反应的氨气，这样可以达到除去氮气的杂质的目的，为防止空气中的水份进入有氮化锂的装置，实验装置的最后要连一个干燥装置，据此分析解答。
根据题中提供的装置完成制备氮化锂的实验，实验室用氢氧化钙和氯化铵混合加热制备少量氨气，产生的氨气用碱石灰干燥，用氧化铜将氨气氧化为氮气，由于氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气，所以生成的氮气再经浓硫酸干燥后再与锂反应，同时浓硫酸也可以吸收未反应的氨气，这样可以达到除去氮气的杂质的目的，为防止空气中的水份进入有氮化锂的装置，实验装置的最后要连一个干燥装置。
(1) 根据上面的分析可知，由于实验中有气体通过，实验前首先要检查装置气密性。
故答案为：检查装置气密性；
(2) 实验完成后，E中生成的Li3N要在氮气流中冷却，所以装置中酒精灯撤去的顺序依次是ECA， 装置 F 的仪器名称是干燥管。
故答案为：ECA；干燥管；
(3) 由于氮化锂易水解生成氢氧化锂和氨气，所以生成的氮气再经浓硫酸干燥后再与锂反应，同时浓硫酸也可以吸收未反应的氨气，这样可以达到除去氨气的杂质的目的，所以装置D 所装药品是浓硫酸， 作用是干燥N2和吸收未反应完的NH3，
故答案为：浓硫酸；吸收未反应完的NH3；
(4) 根据Li的性质及实验的要求，装置E中石棉绒包裹的Li的作用是去除装置中残留的O2。
后一个Li粒装在铁舟中而不是直接放在反应管中的原因是金属锂加热会熔化，使用铁舟防止熔化的锂外流，金属锂可能与硬质玻璃管中的二氧化硅反应。
故答案为：去除装置中残留的O2；金属锂加热会熔化，使用铁舟防止熔化的锂外流，金属锂可能与硬质玻璃管中的二氧化硅反应；
(5) 装置C中用氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成铜和氮气及水，反应的方程式为3CuO+ 2NH33Cu+ N2+3H2O，
故答案为：3CuO+ 2NH33Cu+ N2+3H2O ；
(6)由实验数据可知，金属锂质量为7.0g，根据方程式：N2+6Li2Li3N ，7.0gLi理论上制备Li3N的质量为
35=11.67g；
反应后固体增重为增加的氮元素的质量，则实际生成Li3N的质量为（44.6g-40.2g）×
=11.0g，
则Li3N的产率约为
100%= 94.3%，
故答案为：94.3%。
