Question

【題目】氮化鎂是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的無機(jī)化合物，它可用于制備高硬度、高熱導(dǎo)、抗腐蝕、抗磨損和耐高溫的其它元素的氮化物，制備特殊的陶瓷材料等．某興趣小組用鎂與氮?dú)夥磻?yīng)制備氮化鎂（Mg3N2），并用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定氮化鎂的純度．

資料一：氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氨氣；

資料二：（NH4）2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

資料三：飽和硫酸亞鐵溶液能吸收部分氧氣；

資料四：在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應(yīng)．

資料一：氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氨氣；

資料二：（NH4）2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

資料三：飽和硫酸亞鐵溶液能吸收部分氧氣；

資料四：在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應(yīng)．

（制備氮化鎂）制備氮化鎂的裝備示意圖如圖1：

（1）儀器a的名稱是_____，b的名稱是_____；

（2）D裝置的作用是_____，G裝置的作用是_____；能否將C、D裝置對(duì)調(diào)_____（填“能”或“否”）；

（3）寫出E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

（4）檢查整套裝置氣密性的方法是_____；

（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行_____（選擇“A”或“E”）處加熱，理由是_____；

（6）A處加熱片刻后，應(yīng)移去酒精燈，理由是_____．

（測(cè)定氮化鎂的含量）

（7）定性測(cè)定：

步驟一、取少量氮化鎂樣品于試管中，加足量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，試管口聞到有刺激性氣味的氣體生成；

步驟二、棄去上層清液，加入稀鹽酸，觀察到沉淀全溶且冒氣泡．

①檢驗(yàn)刺激性氣味氣體的方法是_____；

②寫步驟二中產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____；

（8）定量測(cè)定：按如圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

①球形干燥管的作用是_____；

②取氮化鎂樣品16克進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，I裝置增重3.4克，求該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；_____

③導(dǎo)致該樣品中氮化鎂含量測(cè)定結(jié)果偏低的可能原因是_____．

Answer 1

【答案】分液漏斗 圓底燒瓶； 吸收水蒸氣（干燥氮?dú)猓?/span> 防止空氣中的氧氣進(jìn)入E裝置 否； 3Mg+N2Mg3N2 用酒精燈微熱燒瓶，若G處導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，且冷卻后G處長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好； A 排盡空氣； 該反應(yīng)放出大量熱（節(jié)約能源）； 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍(lán)，則為氨氣； Mg+2HCl═MgCl2+H2↑； 充分反應(yīng)，防倒吸； 62.5%； 產(chǎn)生的氨氣未能全部被吸收．

【解析】

（1）由圖中儀器結(jié)構(gòu)可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶；

（2）濃硫酸具有吸水性，能夠吸收水蒸氣（干燥氮?dú)猓��?/span>G裝置的作用是防止空氣中的氧氣進(jìn)入E裝置；D干燥氮?dú)�，除去水蒸氣，防止�?duì)E裝置反應(yīng)的影響；C、D對(duì)調(diào)后無法除去水蒸氣，故C、D不能對(duì)調(diào)，

（3）裝置E中氮?dú)馀c鎂反應(yīng)生成二氮化三鎂，反應(yīng)方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

（4）利用裝置內(nèi)氣體熱脹冷縮檢驗(yàn)裝置的氣密性，檢查裝置氣密性的方法是：微熱b，這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好；

（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行A加熱，理由是排盡空氣；

（6）該反應(yīng)放出大量熱（節(jié)約能源）；

（7）取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍(lán)），證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；

棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂，反應(yīng)的方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑

（8）

①球形干燥管的作用是充分反應(yīng)，防倒吸；

②設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為x

x＝10g

該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝62.5%；

③致該樣品中氮化鎂含量測(cè)定結(jié)果偏低的可能原因是產(chǎn)生的氨氣未能全部被吸收．