Question

現(xiàn)擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg₃N₂）。已知實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：

可供選擇的裝置和藥品如下圖所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）。

回答下列問(wèn)題：

（1）在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除裝置A、E外，還應(yīng)選擇的裝置（填字母代號(hào)）及其目的分別是________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

（2）連接并檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)自來(lái)水的開(kāi)關(guān)，將空氣從5升的儲(chǔ)氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是（填字母代號(hào)）______________________________。

（3）通氣后，如果同時(shí)點(diǎn)燃A、F裝置的酒精燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響? __________，原因是_____________________________________________________________________________。

（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)物是氮化鎂：________________________________________

_______________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）B　目的是除氣流中的水蒸氣，避免反應(yīng)④發(fā)生；D　目的是除空氣中的CO₂，避免反應(yīng)③發(fā)生；F　目的是除空氣中的氧氣，避免反應(yīng)①發(fā)生

（2）j→h→g→d→c→k→l（或l→k）→a→b（或b→a）

（3）使氮化鎂不純　如果裝置F中的還原鐵粉沒(méi)有達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí)，氧氣不能除盡，導(dǎo)致氧氣同鎂反應(yīng)，而使氮化鎂中混入氧化鎂

（4）取適量產(chǎn)物放入試管中，滴加蒸餾水，加熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現(xiàn)渾濁，紅色石蕊試紙變藍(lán)，則可以證明有氮化鎂生成

解析:

（1）因Mg能與O₂、CO₂、H₂O發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)除去空氣中的H₂O、O₂、CO₂，用B來(lái)除去空氣中的水蒸氣，用D來(lái)除去空氣中的CO₂，用F來(lái)除去空氣中的O₂。

（2）除去空氣中的H₂O、O₂、CO₂的順序應(yīng)先除CO₂再除去水蒸氣，最后除去O₂。

（3）如果同時(shí)點(diǎn)燃A、F裝置的酒精燈，A中硬質(zhì)玻璃管中空氣沒(méi)有排盡，這時(shí)Mg會(huì)與H₂O、CO₂、O₂等反應(yīng)，生成物會(huì)不純。

（4）由于Mg₃N₂與水能發(fā)生水解反應(yīng)，生成Mg（OH）₂和NH₃，因此可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙來(lái)檢驗(yàn)是否產(chǎn)生NH₃即可驗(yàn)證有無(wú)Mg₃N₂生成。