Question

制備氮化鎂的裝置示意圖如圖所示：

回答下列問題：
（1）檢查裝置氣密性的方法是

微熱b，這時G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好

，a的名稱是

分液漏斗

，b的名稱是

圓底燒瓶

；
（2）寫出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應制備氮氣的化學方程式

2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄

△   .

2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O

；
（3）C的作用是

除去氧氣（及氮氧化物）

，D的作用是

除去水蒸氣

，是否可以把C和D的位置對調并說明理由

不能，對調后無法除去水蒸氣

；
（4）寫出E中發生反應的化學方程式

N₂+3Mg

△   .

Mg₃N₂

；
（5）請用化學方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應的鎂，寫出實驗操作及現象

取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；
棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂．

．

Answer 1

分析：（1）利用裝置內氣體熱脹冷縮檢驗裝置的氣密性；
由圖中儀器結構可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應生成氮氣、硫酸鈉與水，配平書寫方程式；
（3）裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、D干燥氮氣，防止對E裝置反應的影響；
C、D對調后無法除去水蒸氣；
（4）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂；
（5）氮化鎂水解生成氫氧化鎂沉淀與氨氣，氨氣使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，據此設計證明有氮化鎂生成；
若Mg有剩余，將上述反應后的上清液去掉，加入鹽酸，有氣泡生成，說明有Mg剩余．

解答：解：（1）利用裝置內氣體熱脹冷縮檢驗裝置的氣密性，檢查裝置氣密性的方法是：微熱b，這時G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好；
由圖中儀器結構可知，a為分液漏斗、b為圓底燒瓶，
故答案為：微熱b，這時G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好；分液漏斗；圓底燒瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應生成氮氣、硫酸鈉與水，配平后方程式為：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄

△   .

2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，
故答案為：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄

△   .

2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O；
（3）裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、D干燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響；
C、D對調后無法除去水蒸氣，故C、D不能對調，
故答案為：除去氧氣（及氮氧化物）；除去水蒸氣；不能，對調后無法除去水蒸氣；
（4）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂，反應方程式為：N₂+3Mg

△   .

Mg₃N₂，
故答案為：N₂+3Mg

△   .

Mg₃N₂；
（5）取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；
棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂，
故答案為：取少量產物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；棄去上清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂．

點評：本題以氮化鎂的制備為載體，考查學生對實驗裝置的理解、元素化合物的性質、實驗方案的設計等，是對學生綜合能力的考查，需要學生基本扎實的基礎與分析問題、解決問題的能力．