Question

【題目】氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒。某活動小組準(zhǔn)備使用下列裝置制備LiH固體。

甲同學(xué)的實(shí)驗方案如下：

（1）儀器的組裝連接：上述儀器裝置接口的連接順序為____________________，加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗操作是____________________(不必寫出具體的操作方法)；其中裝置B的作用是________________。

（2）添加藥品：用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封)，然后在甲苯中浸洗數(shù)次，該操作的目的是________________________________________，然后快速把鋰放入到石英管中。

（3）通入一段時間氫氣后加熱石英管，在加熱D處的石英管之前，必須進(jìn)行的實(shí)驗操作是______________________________________________________________________。

（4）加熱一段時間后停止加熱，繼續(xù)通氫氣冷卻，然后取出LiH，裝入氮封的瓶里，保存于暗處。采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險。(反應(yīng)方程式：

LiH + H2O = LiOH + H2↑)，分析該反應(yīng)原理，完成LiH與無水乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________ ___________________。

（5）準(zhǔn)確稱量制得的產(chǎn)品0.174g，在一定條件下與足量水反應(yīng)后，共收集到氣體0.021mol，則產(chǎn)品中LiH與Li的物質(zhì)的量之比為____________________。

（6）乙同學(xué)對甲的實(shí)驗方案提出質(zhì)疑，他認(rèn)為未反應(yīng)的H2不能直接排放，所以在最后連接了裝置E用來收集H2，請將E裝置補(bǔ)充完整。

Answer 1

【答案】（1）eabfgdc (f和g調(diào)換也可以)； 檢驗裝置的氣密性 除去H2中的H2O和HCl

（2）除去鋰表面的石蠟（3）收集c處排出的氣體并檢驗H2純度 (只寫檢驗H2純度也可以)

（4）LiH + CH3CH2OH CH3CH2OLi + H2↑（5）10∶1

（6）

【解析】

試題分析：（1）氫氣和鋰發(fā)生反應(yīng)生成LiH，制備LiH固體需要制備氫氣，LiH在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒，所以制備得到的氫氣必須干燥純凈，利用A裝置制備氫氣，用裝置B中的堿石灰除去氫氣中的氯化氫和水蒸氣，通入裝置D中加熱和鋰反應(yīng)生成氫化鋰，最后連接裝置C，防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置D和生成的氫化鋰發(fā)生反應(yīng)，裝置連接順序為：e接a，b接f，g接d；制備氣體裝置，加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗操作是：檢驗裝置氣密性；裝置B中堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，氧化鈣與水可反應(yīng)，氫氧化鈉可作干燥劑，且與鹽酸能反應(yīng)，所以該裝置的作用是吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體，故答案為：e接a，b接f，g接d；檢驗裝置氣密性；除去H2中的H2O和HCl；

（2）取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封)，然后在甲苯中浸洗數(shù)次，利用石蠟是有機(jī)物易溶解于有機(jī)溶劑甲苯中，操作的目的是除去鋰表面的石蠟，故答案為：除去鋰表面的石蠟；

（3）使用前應(yīng)通入一段時間氫氣，排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時氫氣不純發(fā)生爆炸危險，在加熱D處的石英管之前，必須進(jìn)行的實(shí)驗操作是：收集c處排出的氣體并檢驗H2純度，故答案為：收集c處排出的氣體并檢驗H2純度；

（4）LiH與H2O發(fā)生水解反應(yīng)，鋰離子結(jié)合氫氧根離子，氫負(fù)離子與氫離子結(jié)構(gòu)生成氫氣，LiH與乙醇反應(yīng)類似，羥基提供H原子與LiH反應(yīng)生成氫氣，另外部分結(jié)合生成CH3CH2OLi，反應(yīng)方程式為：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑，故答案為：LiH+CH3CH2OH=CH3CH2OLi+H2↑；

（5）設(shè)LiH與Li的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

LiH+H2O=H2↑+LiOH

xmol xmol

2Li+2H2O=2LiOH+H2↑

ymol 0.5y mol

則8x+7y＝0.174，22.4(x+0.5y)＝0.4704，

解得x=0.02、y=0.002

故LiH與Li的物質(zhì)的量之比為0.02mol:0.002mol=10:1，故答案為：10:1；

（6）裝置E用來收集H2，利用的是在燒瓶中收集氫氣，所以根據(jù)排水量氣法設(shè)計裝置，導(dǎo)氣管短進(jìn)長出，裝置圖為，故答案為：。