Question

氮化鎂是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的無(wú)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�；瘜W(xué)研究小組用鎂與氮?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。

I．制備氮化鎂

加熱

【查閱資料】

①(NH₄)₂SO₄+2NaNO₂====2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

②飽和硫酸亞鐵溶液能吸收氧氣；稀硫酸能吸收氨氣。

③在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)】

制備氮化鎂的裝置示意圖如下：

（1）D裝置的作用是                   ，G裝置的作用是                  。

（2）E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                     。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行     （選填“A”或“E”）處加熱，理由是                。

II．測(cè)定氮化鎂的含量

氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)生成Mg(OH)₂沉淀和NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                ，氮化鎂（Mg₃N₂）中氮元素的化合價(jià)是      。

【定性分析】

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。該步驟中產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為                            。

【定量測(cè)定】

按下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

 

（4）取氮化鎂樣品16g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，I裝置增重3.4g，求該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

（5）球形干燥管的作用是                                      。

Answer 1

1）吸收水蒸氣（或干燥氮?dú)猓?nbsp;  防止空氣中氧氣進(jìn)入E裝置

             （2）3Mg+N₂===Mg₃N₂ 

（3）A    排盡裝置內(nèi)的空氣 （兩空共1分）

Mg₃N₂ +6H₂O==3Mg(OH)₂+2NH₃           -3     Mg+2HCl==MgCl₂+H₂

（4）解：設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為x

Mg₃N₂ +6H₂O==3Mg(OH)₂+2NH₃          或               Mg₃N₂    ∽    2NH₃

100                34                           100        34

 X                 3.4g                          X        3.4g

 

  

                    X=10g(1分)

Mg₃N₂=（1分）

答：樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.5%

（5）充分反應(yīng)，防止倒吸