問題詳情:
氮化鎂是一種淺黃*粉末,易水解生成*氧化鎂和氨氣,常用於製備其它超硬、高導熱、耐高温的氮化物。實驗室用以下裝置製取乾燥、純淨的N2並與金屬鎂反應制取氮化鎂。
已知:Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2
回答下列問題:
(1)裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是________;B、F中盛裝鹼石灰的儀器名稱是_______。
(2)連接好裝置進行實驗前經檢查裝置的氣密*良好。其他實驗步驟如下:
①裝*品 ②點燃C處酒精燈 ③點燃E處酒精燈 ④打開A中分液漏斗
正確的先後順序為_________________(填序號)。
(3)與分液漏斗相連通的橡膠管的作用是_________________________________。
(4)C中反應的化學方程式是_____________________________________________。
(5)D裝置的作用是_______________________________________________。
(6)若24.0g鎂放入E裝置中,實驗結束後稱得E增加了7.0g,則氮化鎂的產率是_________。
(7)設計簡單實驗*E中得到的固體中含有氮化鎂________________________________
【回答】
濃氨水 乾燥管 ①④②③ 平衡分液漏斗內外壓強,便於液體順利流下 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 吸收氨氣並乾燥氮氣 75.0% 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的紅*石蕊試紙接近試管口,試紙變藍*,*含有氮化鎂
【分析】
(1)裝置A是用生石灰和濃氨水製備NH3的裝置;由圖中儀器結構可知,B、F中盛裝鹼石灰的儀器是乾燥管; (2)裝置內含有空氣,對E裝置反應會有影響,所以要先點燃C處酒精燈,利用產生的N2排除裝置中的空氣後,再點燃E處酒精燈;
(3)橡皮管起氣壓平衡管的作用,使漏斗裏面的氣壓與燒瓶的始終相等; (4)C中反應為氨氣和氧化銅在加熱條件下生成氮氣的反應,根據產物寫出化學方程式; (5)E中鎂和氮氣反應,NH3和水蒸氣會干擾實驗,用裝置D除去; (6)根據鎂的質量計算氮化鎂的理論產量,根據E增加的質量,即實際參加反應的氮氣質量計算氮化鎂的實際產量,氮化鎂的產率=實際產量/理論產量×100%; (7)根據氮化鎂水解生成*氧化鎂沉澱與氨氣,氨氣使濕潤的紅*石蕊試紙變藍,據此設計*有氮化鎂生成。
【詳解】
(1)裝置A是用生石灰和濃氨水製備NH3的裝置,所以裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是濃氨水;由圖中儀器結構可知,B、F中盛裝鹼石灰的儀器是乾燥管;
因此,本題正確*為:濃氨水;乾燥管; (2)根據實驗裝置和製備原理,裝置內含有空氣,對E裝置反應會有影響,所以要先點燃C處酒精燈,利用產生的N2排除裝置中的空氣後,再點燃E處酒精燈,故正確的先後順序為①④②③;
因此,本題正確*為:①④②③;
(3)橡皮管起氣壓平衡管的作用,使漏斗裏面的氣壓與燒瓶的始終相等,便於液體順利流下;
因此,本題正確*為:平衡分液漏斗內外壓強,便於液體順利流下; (4)C中反應為氨氣和氧化銅在加熱條件下生成氮氣的反應,該反應為氧化還原反應,CuO被NH3還原為Cu,化學方程式為3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
因此,本題正確*為:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O; (5)根據E中鎂和氮氣反應制取氮化鎂,NH3和水蒸氣會干擾實驗,要用裝置D除去,故D裝置的作用是吸收氨氣並乾燥氮氣;
因此,本題正確*為:吸收氨氣並乾燥氮氣; (6)24.0g鎂的物質的量為1mol,由方程式3Mg+N2Mg3N2可知,1mol Mg和足量的N2反應理論上能夠生成mol Mg3N2;E增加了7.0g,是參加反應的N2質量,則參加反應的N2物質的量為=0.25mol,則實際製得0.25mol Mg3N2,
所以氮化鎂的產率=×100%=75.0%;
因此,本題正確*為:75.0%; (7)由於氮化鎂與水反應後能放出氨氣,可以通過檢測氨氣的生成來測定是否有氮化鎂。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的紅*石蕊試紙接近試管口,試紙變藍*,*含有氮化鎂,
因此,本題正確*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的紅*石蕊試紙接近試管口,試紙變藍*,*含有氮化鎂。
【點睛】
本題為綜合題,主要考查了金屬鎂的*質,氮化鎂製備的實驗分析是難點,注意把握反應的實質和各個儀器的用途是解題的關鍵。
知識點:物質的檢驗
題型:實驗,探究題