Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）．查閱資料可知Mg、Mg3N2能發(fā)生如下反應(yīng)：

①2Mg+O22MgO；

②3Mg+N2Mg3N2；

③2Mg+CO22MgO+C

④Mg+H2OMgO+H2↑

⑤Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑

實(shí)驗(yàn)中所用的裝置和藥品如圖所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）．回答下列問題：

（1）連接并檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將空氣通入實(shí)驗(yàn)裝置，則氣流流經(jīng)裝置的順序是_____→ _____→B→_____（填裝置序號）．D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____．

（2）通氣后，應(yīng)向點(diǎn)燃_____（填“A”或“B”）裝置的酒精燈，如果同時(shí)點(diǎn)燃A、B裝置的酒精燈，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？_____．

（3）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)物是氮化鎂：

實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
______________	產(chǎn)物是氮化鎂

（4）思維拓展：空氣中N2的含量遠(yuǎn)大于O2的含量，而鎂條在空氣正燃燒生成的MgO的質(zhì)量卻遠(yuǎn)大于Mg3N2的質(zhì)量，請給出合理的解釋______________．

Answer 1

【答案】（1）D→C→B→A；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）B；制得的氮化鎂不純；

（3）

實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)	產(chǎn)物是氮化鎂

（4）O2比N2化學(xué)性質(zhì)活潑。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題中信息可知Mg在空氣中點(diǎn)燃可以和O2、CO2、H2O反應(yīng)，所以鎂和氮?dú)夥磻?yīng)必須將空氣中的O2、CO2、H2O除去制得干燥純凈的N2，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；除去水蒸氣選用濃硫酸，除去氧氣用能與空氣中氧氣反應(yīng)的物質(zhì)即可，除去二氧化碳用氫氧化鈣溶液吸收，但要先除去二氧化碳再干燥然后除去氧氣，故答案為：D→C→B→A；二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH ═Na2CO3+H2O；（2）通氣后，應(yīng)向點(diǎn)燃B裝置的酒精燈，如果同時(shí)點(diǎn)燃A、B裝置的酒精燈，A沒有排完空氣就加熱會(huì)讓空氣中的氧氣、氮?dú)夂退�與鎂反應(yīng)生成其他物質(zhì)，制得的氮化鎂不純；（3）依據(jù)氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣，方程式為 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑，將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)物是氮化鎂；（4）空氣中N2的含量遠(yuǎn)大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠(yuǎn)多于Mg3N2，因?yàn)镺2比N2化學(xué)性質(zhì)活潑。