Question

【題目】氮化鎂(Mg3N2) 在工業上具有非常廣泛的應用。某化學興趣小組用鎂與氮氣反應制備Mg3N2并進行有關實驗。實驗裝置如下所示：

已知：①氮化鎂常溫下為淺黃色粉末，極易與水反應。

②亞硝酸鈉和氯化銨制取氮氣的反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快。

③溫度較高時，亞硝酸鈉會分解產生O2等。

回答下列問題：

(1)儀器a、b的名稱分別是____________，____________；寫出裝置A 中發生反應的化學方程式____________。

(2)裝置C中為飽和硫酸亞鐵溶液，作用是_________，該裝置中發生反應的離子方程式為____________；裝置D 中的試劑是____________，F 裝置的作用是____________。

(3)加熱至反應開始發生，需移走A 處酒精燈，原因是____________。

(4)實驗結束后，取裝置E的硬質玻璃管中的少量固體于試管中，加少量蒸餾水，把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口，觀察實驗現象，該操作的目的是______________。反應的化學方程式為操作的目的是__________；再棄去上層清液，加入鹽酸，觀察是否有氣泡產生，該操作的目的是__________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 蒸餾燒瓶 NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O 除去氧氣 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 濃硫酸 防止空氣中的水蒸氣進入E裝置使氮化鎂水解 該反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快，移走A處酒精燈能避免反應物沖出;同時避免溫度過高，造成NaNO2分解產生O2 證明產物中是否有Mg3N2生成 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ 證明產物中是否含有未反應的鎂

【解析】(1). a為分液漏斗，b為蒸餾燒瓶，其瓶頸處有一略向下伸出的細玻璃管；由于反應要生成氮氣，所以反應在加熱條件下為NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O；

(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，對最終產物造成影響，裝置C除去氧氣，氧氣將2價鐵離子氧化為3價鐵離子，離子方程式為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ；D干燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響，溶劑為濃硫酸；氮化鎂常溫下極易與水反應，F裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣進入E裝置使氮化鎂水解；

(3).由已知得：制取氮氣的反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快，且溫度較高時，亞硝酸鈉會分解產生O2等；

(4).若產物中含有氮化鎂，則固體與水反應生成氨氣，潤濕的紅色石蕊試紙變藍，所以此操作目的為驗證產物中是否有Mg3N2生成，反應方程為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑；若固體中含有未反應的鎂，加入鹽酸后會生成氣體，所以該操作的目的是驗證鎂的存在。