氮化鎂是一種應用範圍非常廣泛的無機化合物，它可用於製備高硬度、高熱導、抗腐蝕、抗磨損和耐高温的其它元素的氮化物...

問題詳情：

氮化鎂是一種應用範圍非常廣泛的無機化合物，它可用於製備高硬度、高熱導、抗腐蝕、抗磨損和耐高温的其它元素的氮化物，製備特殊的陶瓷材料等．某興趣小組用鎂與氮氣反應制備氮化鎂（Mg3N2），並用實驗方法測定氮化鎂的純度．

【製備氮化鎂】製備氮化鎂的裝備示意圖如圖1：

（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　　（填“能”或“否”）；

（3）寫出E裝置中發生反應的化學方程式　；

（4）檢查整套裝置氣密*的方法是　

（5）進行實驗時先進行　　（選擇“A”或“E”）處加熱，理由是　　；

（6）A處加熱片刻後，應移去酒精燈，理由是　　．

【測定氮化鎂的含量】

（7）定*測定：

步驟一、取少量氮化鎂樣品於試管中，加足量蒸餾水，試管底部有沉澱生成，試管口聞到有刺激*氣味的氣體生成；

步驟二、棄去上層清液，加入稀鹽*，觀察到沉澱全溶且冒氣泡．

①檢驗刺激*氣味氣體的方法是　；

②寫步驟二中產生氣泡的反應的化學方程式：　

（8）定量測定：按如圖2裝置進行實驗．

①球形乾燥管的作用是　　；

②取氮化鎂樣品16克進行實驗，I裝置增重3.4克，求該樣品中氮化鎂的質量分數；　

③導致該樣品中氮化鎂含量測定結果偏低的可能原因是．

【回答】

【分析】（1）由圖中儀器結構可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶解答；

（2）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乾燥氮氣，防止對E裝置反應的影響；

C、D對調後無法除去水蒸氣；

（3）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂；

（4）利用裝置內氣體熱脹冷縮檢驗裝置的氣密*；

（5）根據進行實驗時先進行A處加熱，為了排盡空氣解答；

（6）根據該反應放出大量熱（節約能源）解答；

（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；若Mg有剩餘，將上述反應後的上清液去掉，加入鹽*，有氣泡生成，説明有Mg剩餘解答；

（8）

①根據球形乾燥管的作用是充分反應，防倒吸解答；

②根據I裝置增重3.4克為氨氣的質量，利用化學方程式分析解答；

③根據致該樣品中氮化鎂含量測定結果偏低的可能原因是產生的氨氣未能全部被吸收解答．

【解答】解：（1）由圖中儀器結構可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶；

（2）濃硫*具有吸水*，能夠吸收水蒸氣（乾燥氮氣）；G裝置的作用是防止空氣中的氧氣進入E裝置；D乾燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響；C、D對調後無法除去水蒸氣，故C、D不能對調，

（3）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂，反應方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

（4）利用裝置內氣體熱脹冷縮檢驗裝置的氣密*，檢查裝置氣密*的方法是：微熱b，這時G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻後，G中*在溶液裏的玻璃管形成一段水柱，則氣密*良好；

（5）進行實驗時先進行A加熱，理由是排盡空氣；

（6）該反應放出大量熱（節約能源）；

（7）取少量產物於試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉澱生成，可聞到刺激*氨味（把濕潤的紅*石蕊試紙放在管口，試紙變藍），*產物中含有氮化鎂；

棄去上清液，加入鹽*，若觀察到有氣泡產生，則*產物中含有未反應的鎂，反應的方程式：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑

（8）

①球形乾燥管的作用是充分反應，防倒吸；

②設樣品中氮化鎂的質量為x

Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2+2NH3↑

100                                        34       

x                                         3.4g       

x＝10g

該樣品中氮化鎂的質量分數＝×100%＝62.5%；

③致該樣品中氮化鎂含量測定結果偏低的可能原因是產生的氨氣未能全部被吸收．

*：

（1）分液漏斗；圓底燒瓶；

（2）吸收水蒸氣（乾燥氮氣）； 防止空氣中的氧氣進入E裝置； 否；

（3）3Mg+N2Mg3N2

（4）用酒精燈微熱燒瓶，若G處導管口有氣泡產生，且冷卻後G處長導管內產生穩定的水柱，則氣密*良好；

（5）A；  排盡空氣；

（6）該反應放出大量熱（節約能源）；

（7）①將濕潤的紅*石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍，則為氨氣；

②Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；

（8）①充分反應，防倒吸；

②62.5%；

③產生的氨氣未能全部被吸收．

【點評】本題以氮化鎂的製備為載體，考查學生對實驗裝置的理解、元素化合物的*質、實驗方案的設計等，是對學生綜合能力的考查，需要學生基本紮實的基礎與分析問題、解決問題的能力．

知識點：二氧化碳製取的研究

題型：實驗題