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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．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．
（6）乙同学对甲的实验方案提出质疑，他认为未反应的H₂不能直接排放，所以在最后连接了装置E用来收集H₂，请将E装置补充完整．

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；
（6）装置E用来收集H₂，利用的是在烧瓶中收集氢气，所以根据排水量气法设计装置，导气管短进长出．

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；
（6）装置E用来收集H₂，利用的是在烧瓶中收集氢气，所以根据排水量气法设计装置，导气管短进长出，装置图为，故答案为：．

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

相关题目

4．

由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下：
Ⅰ．熔融氧化    3MnO₂+KClO₃+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
Ⅱ．加酸歧化法3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
或电解法      2K₂MnO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO₄+2KOH+H₂↑
（1）在实验室进行“熔融氧化”操作时，应选用铁棒、坩埚钳和cd（填字母）．
a．蒸发皿          b．瓷坩埚          c．铁坩埚          d．泥三角
（2）加酸时不宜用盐酸的原因是盐酸具有还原性，会被氧化，降低产品的量；
（3）写出采用电解法时的阳极反应式MnO₄^2--e^-═MnO₄^-；与加酸歧化相比，电解法的明显优势为K₂MnO₄中的锰元素可以完全转化到KMnO₄中，提高利用率；
（4）草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下：
①称取0.80g 左右的高锰酸钾产品，配成100mL溶液．
②准确称取0.2014g左右已烘干的Na₂C₂O₄，置于锥形瓶中，加入少量蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化．
③将瓶中溶液加热到75～80℃，趁热用①中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点．记录消耗高锰酸钾溶液的体积，计算得出产品纯度．滴定过程中反应的离子方程式为2MnO₄^-+5C₂O₄²-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，其原因可能为生成的Mn²⁺作催化剂，随着Mn²⁺浓度增加，反应速率越来越快；加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度偏高．（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

5．1.92g Cu投入到一定量的浓HNO₃中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O₂，恰好使气体完全溶于水，则通入O₂的体积为（　　）

2．下列反应对应的离子方程式正确的是（　　）

	A．	钠与水反应：Na+2H₂O=Na⁺+2OH^-+H₂↑
	B．	大理石与醋酸：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂
	C．	碳酸氢钙溶液中加入石灰水：Ca²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=CaCO₃+CO₃^2-+2H₂O
	D．	明矾溶于水：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺

9．下列有关物质分类或归类正确的一组是（　　）
①碱石灰、CuSO₄•5H₂O、水玻璃、氨水均为混合物
②CO₂、NO、NO₂、SO₂、SO₃均为酸性氧化物
③Na₂O、Na₂O₂、Fe₃O₄、CaO均为碱性氧化物
④CaO、CH₃COOH、NH₃•H₂O、CaCO₃均为电解质
⑤SO₂、Cl₂、乙醇、蔗糖均为非电解质．

8．硝酸铝[Al（NO₃）₃]是一种常用媒染剂．工业上用铝灰（主要含Al、Al₂O₃、Fe₂O₃等）制取硝酸铝晶体[Al（NO₃）₃•9H₂O]的流程如图甲：

（1）写出反应Ⅰ的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O）（任写一个）．
（2）若在实验室中完成反应Ⅱ，为避免铝的损失，需要解决的问题是如何控制反应终点（或硝酸的用量），可采取的措施为将加入稀硝酸改为通入过量CO₂．
（3）上述流程中采用减压蒸发，并控制反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，其目的是抑制硝酸铝水解．
（4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体（其体积比为4：1），该反应的化学方程式是4Al（NO₃）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Al₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑．
（5）若用图乙所示实验装置制取Al（NO₃）₃，通入水蒸气的作用是提高温度、搅拌，加快反应速率．

15．工业上用辉铜矿（主要成分Cu₂S，含Fe₃O₄、SiO₂杂质）为原料，生产硫酸铜晶体的工艺流程如下：

已知：①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu（NH₃）₄]²⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+4NH₃（aq）
（1）气体X是SO₂，高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时，Cu₂S发生反应的方程式为：Cu₂S+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CuO+SO₂．
（2）固体B酸溶时加入稀硫酸和H₂O₂，目的是溶解CuO、Fe₃O₄，并将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，不用浓硫酸的原因是浓硫酸与Fe²⁺反应会生成对环境有污染的SO₂．
（3）鉴别溶液D中Fe³⁺完全除尽的方法是取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe³⁺
完全除尽．滤液G的主要溶质是（NH₄）₂SO₄（填化学式）．
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干．
（5）用“间接碘量法”测定所制备的CuSO₄•5H₂O（不含能与I^-反应的氧化性杂质）的纯度．取a g试样配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再产生为止，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I₂，发生反应的化学方程式为I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆，消耗c mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL．
①写出CuSO₄与KI反应的离子方程式2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂．
②计算试样中CuSO₄•5H₂O的纯度$\frac{100cV}{a}$%（用a、c、V表示）．

12．如图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）．已知：I是地壳中含量最多的金属元素形成的单质；L是无色气体，K是一种红棕色气体，且L与K含有的元素种类相同；G为日常生活中常见的金属单质，能形成多种氧化物；M的溶液呈浅绿色．

请填写下列空白：
（1）在周期表中，组成单质G的元素位于第四周期Ⅷ族．
（2）在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2．
（3）在②、③、④、⑤、⑥中属于氧化还原反应的是②④（填序号）
（4）反应④的离子方程式是：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（5）将化合物D与KNO₃、KOH加热共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾），同时还生成KNO₂和H₂O．该反应的化学方程式是：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

13．经研究发现白蚁信息素有：

（2，4-二甲基-1-庚烯），

（3，7-二甲基-1-辛烯），家蚕的性信息素为：CH₃（CH₂） ₈CH═CH-CH═CH（CH₂）₈CH₃．下列说法不正确的是（　　）

	A．	2，4-二甲基-1-庚烯的分子式为C₉H₁₈
	B．	以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
	C．	2，4-二甲基-1-庚烯与3，7-二甲基-1-辛烯互为同系物
	D．	1 mol家蚕的性信息素与1 mol Br₂加成，产物只有一种

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