Question

【題目】（17分）氮化鎂是一種應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、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 （填“能”或“否”）；

（3）寫出E裝置中發生反應的化學方程式 ；

（4）檢查整套裝置氣密性的方法是 ；

（5）進行實驗時先進行 （選擇“A”或“E”）處加熱，理由是 ；

（6）A處加熱片刻后，應移去酒精燈，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寫步驟二中產生氣泡的反應的化學方程式： ；

（8）定量測定：按下圖裝置進行實驗。

①球形干燥管的作用是 ；

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 。

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，且冷卻后G處長導管內產生穩定的水柱，則氣密性良好（合理即可）；

（5）A； 排盡空氣；

（6）該反應放出大量熱（節約能源）；

（7）①將濕潤的紅色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

【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入E裝置；C、D裝置不能對調，因為調換后就無法徹底的吸收水分，用酒精燈微熱燒瓶，若G處導管口有氣泡產生，且冷卻后G處長導管內產生穩定的水柱，則氣密性良好；進行實驗時先進行A處的加熱，理由是排開空氣；A處加熱片刻后，應移去酒精燈，理由是該反應放出大量熱節約能源；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，則為氨氣；球形干燥管的作用是防倒吸水進入H裝置；導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，這樣就會影響計算氮化鎂的質量。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

Mg3N2 =