题目内容

13．氢化锂（LiH）在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧．某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体．

甲同学的实验方案如下：
（1）仪器的组装连接：上述仪器装置接口的连接顺序为e接a，b接f，g接d，加入药品前首先要进行的实验操作是检验装置气密性（不必写出具体的操作方法）；其中装置B的作用是除去H2中的H2O和HCl．
（2）添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是除去锂表面的石蜡，然后快速把锂放入到石英管中．
（3）通入一段时间氢气后加热石英管，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是收集c处排出的气体并检验H2纯度．
（4）加热一段时间后停止加热，继续通氢气冷却，然后取出LiH，装入氮封的瓶里，保存于暗处．采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险．（反应方程式：LiH+H2O=LiOH+H2↑），分析该反应原理，完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑．
（5）准确称量制得的产品0.174g，在一定条件下与足量水反应后，共收集到气体470.4mL（已换算成标准状况），则产品中LiH与Li的物质的量之比为10：1．

分析 （1）氢气和锂发生反应生成LiH，制备LiH固体需要制备氢气，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用A装置制备氢气，用装置B中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置C，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应；
制备气体装置，加入药品前首先要进行的实验操作是：检验装置气密性；
（2）石蜡是有机物，易溶解于有机溶剂甲苯；
（3）使用前应通入一段时间氢气，排尽装置内的空气，防止加热时氢气不纯发生爆炸危险；
（4）LiH与H2O发生水解反应，锂离子结合氢氧根离子，氢负离子与氢离子结构生成氢气，LiH与乙醇反应类似，羟基提供H原子与LiH反应生成氢气，另外部分结合生成CH3CH2OLi；
（5）设LiH与Li的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式表示出生成氢气的物质的量，再根据二者总质量、氢气总体积列方程计算解答；

解答 解：（1）氢气和锂发生反应生成LiH，制备LiH固体需要制备氢气，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用A装置制备氢气，用装置B中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置C，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应，装置连接顺序为：e接a，b接f，g接d；
制备气体装置，加入药品前首先要进行的实验操作是：检验装置气密性；
装置B中碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，氧化钙与水可反应，氢氧化钠可作干燥剂，且与盐酸能反应，所以该装置的作用是吸收水蒸气和部分氯化氢气体，
故答案为：e接a，b接f，g接d；检验装置气密性；除去H2中的H2O和HCl；
（2）取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，利用石蜡是有机物易溶解于有机溶剂甲苯中，操作的目的是除去锂表面的石蜡，
故答案为：除去锂表面的石蜡；
（3）使用前应通入一段时间氢气，排尽装置内的空气，防止加热时氢气不纯发生爆炸危险，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是：收集c处排出的气体并检验H2纯度，
故答案为：收集c处排出的气体并检验H2纯度；
（4）LiH与H2O发生水解反应，锂离子结合氢氧根离子，氢负离子与氢离子结构生成氢气，LiH与乙醇反应类似，羟基提供H原子与LiH反应生成氢气，另外部分结合生成CH3CH2OLi，反应方程式为：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑，
故答案为：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑；
（5）设LiH与Li的物质的量分别为xmol、ymol，则：
LiH+H2O=H2↑+LiOH
xmol    xmol
2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
ymol          0.5y mol
则$\left\{\begin{array}{l}{8x+7y=0.174\\;}\\{22.4（x+0.5y）=0.4704}\end{array}\right.$，
解得x=0.02、y=0.002
故LiH与Li的物质的量之比为0.02mol：0.002mol=10：1，
故答案为：10：1．

点评 本题考查化学实验制备方案，理解原理是解题关键，涉及对装置及操作的分析评价、气体收集、化学方程式的计算等，题目难度中等．

练习册系列答案
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3．下列叙述不正确的是（　　）
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1．莫尔盐[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是化学分析中常用的还原剂．某研究性学习小组用如图所示的实验装置来制取莫尔盐，实验步骤如下：
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②在E中用①处理过的铁屑和稀H2SO4反应制取FeSO4；
③将②制得的FeSO4溶液与（NH4）2SO4溶液混合，结晶得到莫尔盐．
试回答下列问题：
（1）利用铁屑和稀硫酸反应产生的氢气赶走装置中的氧气及硫酸铵溶液中溶解的氧，其目的是防止亚铁盐被氧化；
铁屑和稀硫酸反应产生的氢气的另外一个作用是将FeSO4溶液压至（NH4）2SO4溶液中．
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（3）为了确定产品中亚铁离子的含量，研究小组用滴定法来测定．若取产品24.50g配成100mL溶液，取出10mL用0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL．
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8．冰晶石是一种矿物，主要成分为六氟合铝酸钠（Na3AlF6），微溶于水，熔融的冰晶石能溶解氧化铝，在电解铝工业作助熔剂，制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂．工业上生产Na3AlF6的主要流程如下：

试结合生产流程回答下列问题：
（1）浸取后的“残渣”中一定含有的成分是CaSiO3，硫酸铝与NaF（aq）反应的离子方程式为3Na++6F-+Al3+=Na3AlF6↓；
（2）为提高NaF的浸出率，煅烧后的固体在浸取前应采取的措施为粉碎，为得到纯净的Na3AlF6产品，操作a包括的主要操作步骤为过滤→洗涤→干燥；
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18．某化学活动小组用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液制取次氯酸钠溶液，设计如图1所示装置进行实验．

（1）电源中，a电极名称是负极．
（2）反应时，生成次氯酸钠的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O．
该小组同学利用制得的次氯酸钠溶液处理含氰废水，并测定含氰废水的处理百分率．利用图2所示装置进行实验．连接下图中各仪器，检查气密性，各装置都装好药品．将CN-的浓度为0.2000mol•L-1的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液（过量）置于装置1的锥形瓶中充分反应．打开分液漏斗活塞，滴入100mL稀H2SO4，关闭活塞．
已知装置1中发生的主要反应依次为：
CN-+ClO-═CNO-+Cl-
2CNO-+2H++3C1O-=N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O
可能还有的反应：Cl-+ClO-+H+=Cl2+H2O
（3）从左向右，各装置的接口顺序为a-d-e-b-c-g-h-f
（4）装置2中的NaOH溶液的作用是防止空气中的CO2被装置3中的Ba（OH）2溶液吸收
（5）装置5的作用为除去CO2中的Cl2．
（6）反应结束后，（从装置2）缓缓通入空气的目的是保证生成的CO2全部被Ba（OH）2 溶液吸收
（7）若测得装置3中Ba（OH）2溶液增重0.7g，则含氰废水被处理的百分率为0.795．
5．用蒸馏水稀释0.1mol•L-1的醋酸至0.01mol•L-1，稀释过程中温度维持25℃不变，下列各项中始终保持增大趋势的是（　　）
A．c（H+）•c（OH-）B．c（OH-）
C．$\frac{c（{H}^{+}•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}））}{c（C{H}_{3}COOH）}$D．$\frac{c（C{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
2．将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上（每一项只填写一种方法）
①溶解 ②裂解 ③分馏 ④裂化 ⑤干馏 ⑥蒸馏
（1）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等⑤
（2）从原油中分离出汽油、煤油、柴油等③
（3）将重油转化为汽油④
（4）除去水中的Na+、SO42-、Cl-等杂质⑥．
3．下列方法中，可以加快铁与稀硫酸反应速率的是（　　）
A．加水B．增大稀硫酸的浓度
C．增大压强D．加入少量Na2SO4

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