Question

【題目】氮化鎂（Mg3N2） 是工業(yè)上應(yīng)用廣泛的離子化合物，常溫下為淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)。某校化學(xué)興趣小組用鎂與氮?dú)夥磻?yīng)制備Mg3N2，并測(cè)定氮化鎂的純度。

I．制備氮化鎂

己知：亞硝酸鈉和硫酸銨制取氮?dú)獾姆磻?yīng)劇烈放熱，產(chǎn)生氮?dú)獾乃俣容^快。

（1）制取氮?dú)獾碾x子反應(yīng)方程式為___________________

（2）實(shí)驗(yàn)裝置（可重復(fù)使用）的連接順序?yàn)閍→____，______→______，_____→______→h，i→_____，→b→c，（按氣流方向，用小寫字母表示）。

II．測(cè)定氮化鎂的含量

（3）定性分析

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋原因
取少量氮化鎂樣品于試管 中，加足量蒸餾水	______________	①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________
棄去上層清液，加入足量稀 鹽酸	觀察到固體全部溶解且冒氣泡	②冒氣泡的原因是 _______________

（4）定量測(cè)定

興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)測(cè)定氮化鎂的純度，將實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整（數(shù)據(jù)用字母表示，不用體現(xiàn)計(jì)算過程)。取ag的氮化鎂樣品于試管中，加入足量蒸餾水，__________________

Answer 1

【答案】 NH4++NO2-=N2↑+2H2O a→f g→b c→d e→h i→d e→b 試管底部有固體不溶物，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ 未反應(yīng)的鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 充分振蕩，過濾，洗滌，干燥，稱量固體質(zhì)量為b，計(jì)算

【解析】I．（1）制備氮?dú)獾姆磻?yīng)其原理是2NaNO2和(NH4)2SO4中氮元素自身的歸中氧化還原反應(yīng)。

（2）該實(shí)驗(yàn)制備氮化鎂，其原理為N2＋3MgMg3N2，該反應(yīng)在裝置B中進(jìn)行；制得的氮?dú)庵谐；煊醒鯕猓ㄅc鎂反應(yīng)生成氧化鎂）、水蒸氣（使氮化鎂水解生成氫氧化鎂），因此用亞鐵鹽的還原性除去氧氣，D中用濃硫酸的吸水性除去水蒸氣；（3）氮化鎂與水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂；鎂與冷水不反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣；（4）氮化鎂與水反應(yīng)生成難溶性的氫氧化鎂沉淀，根據(jù)氫氧化鎂的質(zhì)量可計(jì)算氮化鎂個(gè)純度。

解析：I．（1）2NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)生成歸中反應(yīng)，制備氮?dú)獾碾x子反應(yīng)方程式為NH4++NO2-=N2↑+2H2O；

（2）制取的氮?dú)庀韧ㄟ^安全瓶，利用硫酸亞鐵的還原性除去氧氣，為防止水蒸氣使氮化鎂水解，用濃硫酸干燥氮?dú)猓�氮�(dú)馀c鎂在裝置B中反應(yīng)生成氮化鎂，再連接盛有濃硫酸的洗氣瓶防止水蒸氣進(jìn)入使氮化鎂水解，所以實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)?/span>a→f，g→b， c→d， e→h， i→d，e→b→c；

II．（3）氮化鎂與水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂，方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 ↑ ，所以現(xiàn)象為試管底部有固體不溶物，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；鎂與冷水不反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣；（4）氮化鎂與水反應(yīng)生成難溶性的氫氧化鎂沉淀，根據(jù)氫氧化鎂的質(zhì)量可計(jì)算氮化鎂個(gè)純度，所以實(shí)驗(yàn)方案為：取ag的氮化鎂樣品于試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩，過濾，洗滌，干燥，稱量固體質(zhì)量為b，計(jì)算。