Question

【題目】氮化鎂是一種淺黃色粉末，易水解生成氫氧化鎂和氨氣，常用于制備其它超硬、高導(dǎo)熱、耐高溫的氮化物。實(shí)驗(yàn)室用以下裝置制取干燥、純凈的N2并與金屬鎂反應(yīng)制取氮化鎂。

已知：Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2

回答下列問(wèn)題：

（1）裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是________；B、F中盛裝堿石灰的儀器名稱(chēng)是_______。

（2）連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前經(jīng)檢查裝置的氣密性良好。其他實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①裝藥品 ②點(diǎn)燃C處酒精燈 ③點(diǎn)燃E處酒精燈 ④打開(kāi)A中分液漏斗

正確的先后順序?yàn)?/span>_________________（填序號(hào)）。

（3）與分液漏斗相連通的橡膠管的作用是_________________________________。

（4）C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________。

（5）D裝置的作用是_______________________________________________。

（6）若24.0g鎂放入E裝置中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱(chēng)得E增加了7.0g，則氮化鎂的產(chǎn)率是_________。

（7）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明E中得到的固體中含有氮化鎂________________________________

Answer 1

【答案】濃氨水干燥管①④②③平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于液體順利流下3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O吸收氨氣并干燥氮?dú)?5.0%取所得固體放入試管中，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾取一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口，試紙變藍(lán)色，證明含有氮化鎂

【解析】

（1）裝置A是用生石灰和濃氨水制備NH3的裝置；由圖中儀器結(jié)構(gòu)可知，B、F中盛裝堿石灰的儀器是干燥管；
（2）裝置內(nèi)含有空氣，對(duì)E裝置反應(yīng)會(huì)有影響，所以要先點(diǎn)燃C處酒精燈，利用產(chǎn)生的N2排除裝置中的空氣后，再點(diǎn)燃E處酒精燈；

（3）橡皮管起氣壓平衡管的作用，使漏斗里面的氣壓與燒瓶的始終相等；
（4）C中反應(yīng)為氨氣和氧化銅在加熱條件下生成氮?dú)獾姆磻?yīng)，根據(jù)產(chǎn)物寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（5）E中鎂和氮?dú)夥磻?yīng)，NH3和水蒸氣會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，用裝置D除去；
（6）根據(jù)鎂的質(zhì)量計(jì)算氮化鎂的理論產(chǎn)量，根據(jù)E增加的質(zhì)量，即實(shí)際參加反應(yīng)的氮?dú)赓|(zhì)量計(jì)算氮化鎂的實(shí)際產(chǎn)量，氮化鎂的產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%；
（7）根據(jù)氮化鎂水解生成氫氧化鎂沉淀與氨氣，氨氣使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，據(jù)此設(shè)計(jì)證明有氮化鎂生成。

（1）裝置A是用生石灰和濃氨水制備NH3的裝置，所以裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是濃氨水；由圖中儀器結(jié)構(gòu)可知，B、F中盛裝堿石灰的儀器是干燥管；

因此，本題正確答案為：濃氨水；干燥管；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和制備原理，裝置內(nèi)含有空氣，對(duì)E裝置反應(yīng)會(huì)有影響，所以要先點(diǎn)燃C處酒精燈，利用產(chǎn)生的N2排除裝置中的空氣后，再點(diǎn)燃E處酒精燈，故正確的先后順序?yàn)棰佗堍冖?/span>；

因此，本題正確答案為：①④②③；

（3）橡皮管起氣壓平衡管的作用，使漏斗里面的氣壓與燒瓶的始終相等，便于液體順利流下；

因此，本題正確答案為：平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)，便于液體順利流下；
（4）C中反應(yīng)為氨氣和氧化銅在加熱條件下生成氮?dú)獾姆磻?yīng)，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，CuO被NH3還原為Cu，化學(xué)方程式為3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O；

因此，本題正確答案為：3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O；
（5）根據(jù)E中鎂和氮?dú)夥磻?yīng)制取氮化鎂，NH3和水蒸氣會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，要用裝置D除去，故D裝置的作用是吸收氨氣并干燥氮?dú)?/span>；

因此，本題正確答案為：吸收氨氣并干燥氮?dú)?/span>；
（6）24.0g鎂的物質(zhì)的量為1mol，由方程式3Mg+N2Mg3N2可知，1mol Mg和足量的N2反應(yīng)理論上能夠生成mol Mg3N2；E增加了7.0g，是參加反應(yīng)的N2質(zhì)量，則參加反應(yīng)的N2物質(zhì)的量為=0.25mol，則實(shí)際制得0.25mol Mg3N2，

所以氮化鎂的產(chǎn)率=×100%=75.0%；

因此，本題正確答案為：75.0%；
（7）由于氮化鎂與水反應(yīng)后能放出氨氣，可以通過(guò)檢測(cè)氨氣的生成來(lái)測(cè)定是否有氮化鎂。方法為：取所得固體放入試管中，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾取一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口，試紙變藍(lán)色，證明含有氮化鎂，

因此，本題正確答案為：取所得固體放入試管中，滴入少量蒸餾水，用鑷子夾取一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口，試紙變藍(lán)色，證明含有氮化鎂。