Question

【題目】氮化鍶（Sr3N2）在工業上廣泛用于生產熒光粉。鍶與氮氣在加熱條件下可生成氮化鍶，氮化鍶遇水劇烈反應。某同學設計如下裝置制備氮化鍶（各裝置盛裝足量試劑），所使用的氮氣樣品可能含有少量CO、CO2、O2等氣體雜質。

已知：醋酸二氨合亞銅CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。

Ⅰ.氮化鍶的制取

(1)裝置B儀器的名稱是_____________。

(2)裝置C、D、E盛裝的試劑分別是_____________（填代號）。

甲．連苯三酚堿性溶液 乙．濃硫酸 丙．醋酸二氨合亞銅溶液

(3)該套裝置設計存在缺陷，可能會導致產品變質，提出改進方案____________。

Ⅱ.產品純度的測定

稱取6.0 g Ⅰ中所得產品，加入干燥的三頸瓶中，然后由恒壓漏斗加入蒸餾水，通入水蒸氣，將產生的氨全部蒸出，用200mL1.00mol/L的鹽酸標準溶液完全吸收（吸收液體積變化忽略不計）。從燒杯中量取20.00 mL的吸收液，用1.00mol/LNaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗16.00mLNaOH溶液。（圖中夾持裝置略）

(4)三頸瓶中發生的化學反應方程式為____________________________。

(5)裝置中2的作用為__________________________________________。

(6)用1.00mol/LNaOH標準溶液滴定過剩的HCl時所選指示劑為_________（填字母）。

a．石蕊試液 b．酚酞試液 c．甲基橙

(7)產品純度為____________________。

(8)下列實驗操作可能使氮化鍶(Sr3N2)測定結果偏高的是_________（填字母）。

a．滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管

b．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視

c．搖動錐形瓶時有液體濺出

Answer 1

【答案】洗氣瓶 甲丙乙 在裝置F后連接一盛有堿石灰的干燥管 Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑ 平衡氣壓，防止倒吸 c 96.93% bc

【解析】

裝置A提供氮氣，裝置B、C、D除去氮氣樣品可能含有少量CO2、O2、CO等氣體雜質，E干燥氮氣，F裝置是發生裝置，據此解答。

(1)裝置B儀器名稱是洗氣瓶。答案為：洗氣瓶；

(2)醋酸二氨合亞銅用于吸收CO，但易被O2氧化，而連苯三酚堿性溶液用于吸收O2，所以應放在醋酸二氨合亞銅溶液的前面，濃硫酸用于干燥N2，放在最后面，故裝置C、D、E盛裝的試劑分別是甲丙乙。答案為：甲丙乙；

(3)該套裝置設計存在缺陷，只考慮反應前除雜和防止水蒸氣進入，沒有考慮尾端管口可能會進入空氣，從而得出改進方案為在裝置F后連接一盛有堿石灰的干燥管。答案為：在裝置F后連接一盛有堿石灰的干燥管；

(4)三頸瓶中發生Sr3N2與H2O反應生成Sr(OH)2和NH3，化學方程式為Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑。答案為：Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑；

(5)裝置中2與大氣連通，可用于平衡內外壓強，防止產生負壓，其作用為。平衡氣壓，防止倒吸。答案為：平衡氣壓，防止倒吸；

(6)用1.00mol/LNaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，需防止NH4Cl與NaOH發生反應，所以應選擇變色范圍在酸性區域的指示劑，所選指示劑為c。答案為：c；

(7)與NH3反應的鹽酸物質的量為：0.200L×1.00mol/L-0.0160L×1.00mol/L×=0.04mol，n(Sr3N2)=0.02mol，產品純度為 =96.93%。答案為：96.93%；

(8)a．滴定時未用NaOH標準溶液潤洗滴定管，所用V(NaOH)增大，與NH3反應鹽酸的物質的量減小，產品純度偏低，a不合題意；

b．讀數時，滴定前平視，滴定后俯視，所用V(NaOH)減小，與NH3反應鹽酸的物質的量增大，產品純度偏高，b符合題意；

c．搖動錐形瓶時有液體濺出，所用V(NaOH)減小，與NH3反應鹽酸的物質的量增大，產品純度偏高，c符合題意；

故選bc。答案為：bc。