Question

【題目】氮化鎂（Mg3N2）是一種新型無機材料。純凈的氮化鎂是淡黃色固體，熱穩(wěn)定性較好。氮化鎂極易與水反應，該反應屬于非氧化還原反應，產物是一種堿和一種氣體。

已知：氮氣跟鎂在高溫下反應可得到氮化鎂；氨氣與鎂可以發(fā)生如下反應NH3+MgMg（NH2）2+H2↑（未配平）

某化學小組同學設計如下兩個制各氮化鎂的實驗方案，請見實驗方案裝置圖（夾持及加熱儀器沒有畫出），且在實驗前系統(tǒng)內的空氣均以排出。用濃氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨氣，其實驗方案見下圖，并回答有關問題：

（1）實驗前需要排凈裝置內空氣的原因是________________________________________。

（2）請寫出NH3和CuO發(fā)生反應的方程式______________________________________________。

（3）裝置C的作用是__________________________________________________。

（4）裝置D中盛放的試劑為稀硫酸，其作用________________________________________。

（5）該實驗完成后，能否得到純凈的氮化鎂__________（填“能”或“不能”）；原因是（用化學方程式說明）_______________________________________；進方案是_________________________________。

Answer 1

【答案】 防止空氣中的O2和CO2同Mg反應 2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 安全瓶，防D中溶液倒吸入B中 吸收NH3 不能 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑ 在D、F中間加入裝有濃硫酸的洗氣瓶；在F尾端加入裝有堿石灰的吸收管。

【解析】(1)Mg能在CO2、O2及N2中燃燒，而空氣里有CO2和O2，故實驗前需要排凈裝置內空氣；

(2)NH3和CuO在加熱條件下生成Cu、N2和水，發(fā)生反應的方程式為2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；

(3)因氨氣易溶于水或酸溶液，使用裝置C作安全瓶，防D中溶液倒吸入B中；

(4)利用D中盛放的稀硫酸吸收未反應的NH3；

(5)氮氣經過稀硫酸后沒有干燥，混有水蒸氣，Mg3N2能與水反應生成氫氧化鎂，導致氮化鎂不純，故不能得到純凈的氮化鎂，；Mg3N2能與水反應的化學方程式是Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑；具體改進方法是在D、F中間加入裝有濃硫酸的洗氣瓶；在F尾端加入裝有堿石灰的吸收管。