Question

【題目】（17分）氮化鎂是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的無機化合物，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氣反應(yīng)制備氮化鎂（Mg3N2），并用實驗方法測定氮化鎂的純度。

【制備氮化鎂】制備氮化鎂的裝備示意圖如下：

（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)行實驗時先進(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 。

【測定氮化鎂的含量】

（7）定性測定：

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）定量測定：按下圖裝置進(jìn)行實驗。

①球形干燥管的作用是 ；

②取氮化鎂樣品16克進(jìn)行實驗，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定結(jié)果偏低的可能原因是 。

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗； 燒瓶（圓底燒瓶）；

（2）吸收水蒸氣（干燥氮氣）；防止空氣中的氧氣進(jìn)入E裝置；否；

（3）3Mg + N2Mg3N2

（4）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處長導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好（合理即可）；

（5）A； 排盡空氣；

（6）該反應(yīng)放出大量熱（節(jié)約能源）；

（7）①將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍(lán)，則為氨氣；

②Mg + 2HCl === MgCl2 + H2 ↑

（8）①充分反應(yīng)，防倒吸 ②62.5% ③產(chǎn)生的氨氣未能全部被吸收

【解析】

試題分析：D裝置中盛有濃硫酸，其作用是吸收水蒸氣，干燥氮氣；G裝置的作用是防止空氣中的氧氣進(jìn)入E裝置；C、D裝置不能對調(diào)，因為調(diào)換后就無法徹底的吸收水分，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處長導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好；進(jìn)行實驗時先進(jìn)行A處的加熱，理由是排開空氣；A處加熱片刻后，應(yīng)移去酒精燈，理由是該反應(yīng)放出大量熱節(jié)約能源；檢驗刺激性氣味氣體的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍(lán)，則為氨氣；球形干燥管的作用是防倒吸水進(jìn)入H裝置；導(dǎo)致該樣品中氮化鎂含量測定結(jié)果偏低的可能原因是產(chǎn)生的氨氣未能全部被吸收，這樣就會影響計算氮化鎂的質(zhì)量。設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為x

Mg3N2 + 6H2O === 3Mg(OH)2 + 2NH3↑

100 34

x 3.4g

x = 10g

Mg3N2 =