Question

氮化鎂是一種應用范圍非常廣泛的無機化合物，它可用于制備高硬度、高熱導、抗腐蝕、抗磨損和耐高溫的其它元素的氮化物，制備特殊的陶瓷材料等。某校化學研究小組用鎂與氮氣反應制備氮化鎂（Mg₃N₂），并用實驗方法測定氮化鎂的純度。

I．制備氮化鎂

加熱

【查閱資料】

①(NH₄)₂SO₄+2NaNO₂====2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，該反應為放熱反應。

②飽和硫酸亞鐵溶液能吸收氧氣；稀硫酸能吸收氨氣。

③在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應。

【實驗】

制備氮化鎂的裝置示意圖如下：

（1）D裝置的作用是                   ，G裝置的作用是                  。

（2）E裝置中發(fā)生反應的化學方程式為                                     。

（3）實驗時先進行     （選填“A”或“E”）處加熱，理由是                。

II．測定氮化鎂的含量

氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應生成Mg(OH)₂沉淀和NH₃，反應的化學方程式為                ，氮化鎂（Mg₃N₂）中氮元素的化合價是      。

【定性分析】

步驟一:取少量氮化鎂樣品于試管中，加足量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，試管口

聞到有刺激性氣味的氣體生成。

步驟二:棄去上層清液，加入稀鹽酸，觀察到沉淀全溶且冒氣泡。該步驟中產生氣泡的化學方程式為                            。

【定量測定】

按下圖實驗裝置進行實驗：

 

（4）取氮化鎂樣品16g進行實驗，I裝置增重3.4g，求該樣品中氮化鎂的質量分數(shù)（請寫出計算過程）。

（5）球形干燥管的作用是                                      。

Answer 1

1）吸收水蒸氣（或干燥氮氣）   防止空氣中氧氣進入E裝置

             （2）3Mg+N₂===Mg₃N₂ 

（3）A    排盡裝置內的空氣 （兩空共1分）

Mg₃N₂ +6H₂O==3Mg(OH)₂+2NH₃           -3     Mg+2HCl==MgCl₂+H₂

（4）解：設樣品中氮化鎂的質量為x

Mg₃N₂ +6H₂O==3Mg(OH)₂+2NH₃          或               Mg₃N₂    ∽    2NH₃

100                34                           100        34

 X                 3.4g                          X        3.4g

 

  

                    X=10g(1分)

Mg₃N₂=（1分）

答：樣品中氮化鎂的質量分數(shù)為62.5%

（5）充分反應，防止倒吸