Question

【題目】某學習小組擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg3N2）。查閱資料可知 Mg、Mg3N2能發生如下反應：

① ② ③ ④ ⑤

實驗中所用的裝置和藥品如圖所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內所發生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）。回答下列問題：

（1）連接并檢查實驗裝置的氣密性，實驗開始時，將空氣通入實驗裝置，則氣流流經裝置的順序是_____（填裝置序號）。D裝置中發生反應的化學方程式為_____。

（2）通氣后，應先點燃_____（填“A”或“B”）裝置的酒精燈，如果同時點燃A、B裝置的酒精燈，對實驗結果有何影響？_____。

（3）設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：

實驗操作和實驗現象	實驗結論
_____	產物是氮化鎂

（4）思維拓展：空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO的質量卻遠大于Mg3N2的質量，請給出合理的解釋_____。

Answer 1

【答案】D→C→B→A CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O B 制得的氮化鎂不純 將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍 O2比N2化學性質活潑

【解析】

（1）根據題中信息可知Mg在空氣中點燃可以和O2、CO2、H2O反應，所以鎂和氮氣反應必須將空氣中的O2、CO2、H2O除去制得干燥純凈的N2，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；除去水蒸氣選用濃硫酸，除去氧氣用能與空氣中氧氣反應的物質即可，除去二氧化碳用氫氧化鈣溶液吸收，但要先除去二氧化碳再干燥然后除去氧氣；二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。

故答案為：D→C→B→A；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。

（2）通氣后，應向點燃B裝置的酒精燈，如果同時點燃A、B裝置的酒精燈，A沒有排完空氣就加熱會讓空氣中的氧氣、氮氣和水與鎂反應生成其他物質，制得的氮化鎂不純；

故填：B；制得的氮化鎂不純。

（3）依據氮化鎂和水反應生成氨氣，方程式為 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑，將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍，則說明產物是氮化鎂；

故填：將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍；

（4）空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg3N2，因為O2比N2化學性質活潑。

故填：O2比N2化學性質活潑。