Question

【題目】氮化鎂（Mg3N2）是一種黃綠色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化劑等，可由金屬鎂和純凈的氮氣反應(yīng)制得，某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用如圖所示裝置來制備少量的Mg3N2 ．
已知Mg3N2易與水反應(yīng)，有關(guān)反應(yīng)方程式為Mg3N2+6H2O═3Mg（OH）2↓+2NH3↑．
回答下列問題：
（1）裝置A中反應(yīng)容器的名稱為 ．
（2）裝置B中的試劑為 ， 裝置F的作用是 ．
（3）裝置C、E均需要加熱，應(yīng)先加熱 ， 理由是 ．
（4）裝置C中的現(xiàn)象是黑色的氧化銅逐漸變紅，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（5）若C中NH3的轉(zhuǎn)化率不高，易產(chǎn)生的問題是 ， 解決方法是 ．
（6）若實驗結(jié)束后，將裝置E中固體全部取出，稱量為ag，向其中依次加入足量的稀鹽酸和NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥，最后得沉淀bg，則產(chǎn)品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．

Answer 1

【答案】
（1）錐形瓶
（2）堿石灰；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管E中
（3）C；使C中產(chǎn)生的氮氣排出E中的空氣
（4）2NH3+3CuO 3Cu+N2↑+3H2O
（5）D中發(fā)生倒吸現(xiàn)象；在C、D之間加上一個緩沖瓶
（6）
【解析】解：（1）由裝置A中反應(yīng)容器為錐形瓶，所以答案是：錐形瓶；（2）A裝置制備氨氣，B中堿石灰干燥氨氣，C中氨氣與CuO反應(yīng)生成制備氮氣，D中濃硫酸干燥氮氣，E裝置中氮氣與Mg反應(yīng)生成氮化鎂，加熱條件下裝置中氧氣與Mg反應(yīng)生成MgO，應(yīng)下用氮氣排盡裝置內(nèi)空氣后再制備氮化鎂，F(xiàn)防止空氣中水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管E，避免氮化鎂發(fā)生水解，所以答案是：堿石灰；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管E中；（3）裝置C、E均需要加熱，應(yīng)先加熱C后加熱E，理由是：使C中產(chǎn)生的氮氣排出E中的空氣，防止生成氧化鎂， 所以答案是：C；使C中產(chǎn)生的氮氣排出E中的空氣；（4）裝置C中的現(xiàn)象是黑色的氧化銅逐漸變紅，說明生成Cu，氨氣被氧化生成氮氣，還還生成水，反應(yīng)方程式為：2NH3+3CuO 3Cu+N2↑+3H2O，所以答案是：2NH3+3CuO 3Cu+N2↑+3H2O；（5）若C中NH3的轉(zhuǎn)化率不高，D中濃硫酸會吸收氨氣，容易發(fā)生倒吸，解決方法是：在C、D之間加上一個緩沖瓶，所以答案是：D中發(fā)生倒吸現(xiàn)象；在C、D之間加上一個緩沖瓶．（6）最終達(dá)到沉淀bg為氫氧化鎂的質(zhì)量，根據(jù)Mg元素守恒，產(chǎn)品中Mg元素質(zhì)量為bg× ，則產(chǎn)品中N元素質(zhì)量為（a﹣ b）g，根據(jù)N原子守恒，氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[ × ×100g/mol]÷ag= ，所以答案是： ．