Question

13．制備氮化鎂的裝置示意圖如圖：

回答下列問題：
（1）a的名稱是分液漏斗，b的名稱圓底燒瓶．
（2）寫出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應制備氮氣的化學方程式2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O．
（3）C的作用是除去氧氣及氮氧化物，D的作用是除去水蒸氣，是否可以把C與D的位置對調并說明理由不能，對調后無法除去水蒸氣．
（4）寫出E中發(fā)生反應的化學方程式N₂+3Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
（5）請用化學方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應的鎂，寫出實驗操作及現(xiàn)象取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（或把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂．

Answer 1

分析 制備氮化鎂：A裝置：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O制取氮氣，B緩沖瓶，裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，鎂能和氧氣反應，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、氮化鎂易水解，D干燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響，E中N₂+3Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，F(xiàn)緩沖瓶，G防止空氣中的氧氣進行E裝置，所以該反應先進行A處反應，排盡裝置中的空氣．
（1）由圖中儀器結構和用途可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應生成氮氣、硫酸鈉與水，配平書寫方程式；
（3）裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、D干燥氮氣，防止對E裝置反應的影響；C、D對調后無法除去水蒸氣；
（4）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂；
（5）氮化鎂水解生成氫氧化鎂沉淀與氨氣，氨氣使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，據此設計證明有氮化鎂生成；
若Mg有剩余，將上述反應后的上清液去掉，加入鹽酸，有氣泡生成，說明有Mg剩余．

解答 解：（1）由圖中儀器結構可知，a有活塞的漏斗，能控制滴加亞硝酸鈉飽和溶液的速度，為分液漏斗、b為圓底燒瓶，故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應生成氮氣、硫酸鈉與水，配平后方程式為：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，
故答案為：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O；
（3）裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，鎂能和氧氣反應，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、氮化鎂易水解，D干燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響；C、D對調后無法除去水蒸氣，故C、D不能對調，
故答案為：除去氧氣及氮氧化物；除去水蒸氣；不能，對調后無法除去水蒸氣； 
（4）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂，反應方程式為N₂+3Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂，故答案為：N₂+3Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
（5）取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；
棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂，
故答案為：取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（或把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂．

點評 本題以氮化鎂的制備為載體，考查學生對實驗裝置的理解、元素化合物的性質、實驗方案的設計等，是對學生綜合能力的考查，需要學生基本扎實的基礎與分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．