Question

19．Mg₃N₂是一種在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛的離子化合物，呈微黃色，遇水發(fā)生水解反應(yīng)，需密封保存．某化學(xué)興趣小組利用如下裝置制取氮?dú)�，并用氮�(dú)庵苽銶g₃N₂．

（1）裝置A中儀器a和b的名稱分別是分液漏斗、圓底燒瓶．
（2）已知飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱可制備氮?dú)猓畬懗鲈摲磻?yīng)的化學(xué)方程式NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O．
（3）裝置D中所裝的試劑名稱是濃硫酸，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，需要排除裝置內(nèi)的空氣，為了達(dá)到此目的，在裝置C中盛放了酸性氯化亞鐵溶液，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O． C、D裝置能否對調(diào)不能（填“能”或“不能”）．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取裝置E的硬質(zhì)玻璃管中的少量固體于試管中，加少量蒸餾水，把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該操作的目的是證明產(chǎn)物中是否有Mg₃N₂生成；再棄去上層清液，加入鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，該操作的目的是證明產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂．
（5）寫出E裝置中反應(yīng)的方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg₃N₂；Mg₃N₂的電子式．

Answer 1

分析 A裝置制備氮?dú)�，B為安全瓶，防止C中的溶液倒吸進(jìn)入A中，C中放氯化亞鐵是為了檢驗(yàn)裝置中的空氣是否除盡，D中濃硫酸干燥氮?dú)�，E裝置中氮?dú)馀cMg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)先用氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣后再制備氮化鎂，
（1）根據(jù)裝置的構(gòu)造判斷儀器的名稱，a為分液漏斗，b為圓底燒瓶；
（2）飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱制備氮?dú)�，根�?jù)氮元素化合價(jià)的升降守恒書寫方程式；
（3）產(chǎn)生的氮?dú)庑韪稍锊拍芡ㄈ氩ＡЧ苤蟹磻?yīng)，D為干燥氮?dú)獾难b置，C為了檢驗(yàn)裝置中的空氣是否除盡；
（4）固體于試管中，加少量蒸餾水，把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口，目的是驗(yàn)證產(chǎn)物中是否有Mg₃N₂生成，棄去上層清液，加入鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，該操作的目的是驗(yàn)證產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂，
（5）E裝置為氮?dú)馀c鎂高溫加熱發(fā)生反應(yīng)生成氮化鎂的裝置，氮化鎂為離子化合物．

解答 解：A裝置制備氮?dú)�，B為安全瓶，防止C中的溶液倒吸進(jìn)入A中，C中放氯化亞鐵是為了檢驗(yàn)裝置中的空氣是否除盡，D中濃硫酸干燥氮?dú)�，E裝置中氮?dú)馀cMg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)先用氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣后再制備氮化鎂，
（1）裝置A中的a為分液漏斗，b為圓底燒瓶，故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；
（2）飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱制備氮?dú)�，根�?jù)氮元素化合價(jià)的升降守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O，
故答案為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O；
（3）產(chǎn)生的氮?dú)庑韪稍锊拍芡ㄈ氩ＡЧ苤蟹磻?yīng)，D為干燥氮?dú)獾难b置，選用濃硫酸作干燥劑；C中放氯化亞鐵是為了檢驗(yàn)裝置中的空氣是否除盡，若有氧氣，二價(jià)鐵會(huì)被氧化為三價(jià)鐵，反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，CD不能交換位置，如果交換，出來的氮?dú)鈺?huì)帶有水蒸氣，進(jìn)入E中會(huì)導(dǎo)致玻璃管炸裂，
故答案為：濃硫酸；4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；不能；
（4）固體于試管中，加少量蒸餾水，把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該操作的目的是驗(yàn)證產(chǎn)物中是否有Mg₃N₂生成，若有，則氮化鎂水解產(chǎn)生的氨氣遇到試紙變藍(lán)；棄去上層清液，加入鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，該操作的目的是驗(yàn)證產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂，若有應(yīng)該產(chǎn)生氣泡，
故答案為：證明產(chǎn)物中是否有Mg₃N₂生成；證明產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂；
（5）E裝置為氮?dú)馀c鎂高溫加熱發(fā)生反應(yīng)生成氮化鎂的裝置，反應(yīng)的方程式為3Mg+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg₃N₂，氮化鎂的電子式為，
故答案為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg₃N₂；．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測定等，關(guān)鍵是對制備原理與各裝置的理解，注意制備中避免水解及雜質(zhì)生成，題目綜合考查學(xué)生對知識的遷移運(yùn)用、分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ�，掌握元素化�?nbsp; 物性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)制備原則．