18.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.某興趣小組用鎂與氮氣反應制備氮化鎂(Mg
3N
2),并用實驗方法測定氮化鎂的純度.
資料一:氮化鎂是淺黃色粉末,極易與水反應生成氫氧化鎂沉淀和氨氣;
資料二:(NH
4)
2SO
4+2NaNO
2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2N
2↑+Na
2SO
4+4H
2O,該反應為放熱反應;
資料三:飽和硫酸亞鐵溶液能吸收部分氧氣;
資料四:在常溫下或溫度不高的條件下鎂幾乎與水不反應.
【制備氮化鎂】制備氮化鎂的裝備示意圖如下:
(1)儀器a的名稱是分液漏斗,b的名稱是圓底燒瓶;
(2)D裝置的作用是干燥氮氣,G裝置的作用是防止空氣中的氧氣進入E裝;能否將C、D裝置對調否(填“能”或“否”);
(3)寫出E裝置中【鎂與氮氣反應制備氮化鎂(Mg
3N
2)】發(fā)生反應的化學方程式3Mg+N
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg
3N
2;
(4)檢查整套裝置氣密性:用酒精燈微熱燒瓶,若G處導管口有氣泡產生,且冷卻后G處長導管內產生穩(wěn)定的水柱,則氣密性良好
(5)進行實驗時先進行A(選擇“A”或“E”)處加熱,理由是排盡空氣;
(6)A處加熱片刻后,應移去酒精燈,理由是該反應放出大量熱.
【測定氮化鎂的含量】
(7)定性測定:
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.
①檢驗刺激性氣味氣體(氨氣)的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若試紙變藍,則為氨氣;
②寫步驟二中產生氣泡的反應(鎂與鹽酸)的化學方程式:Mg+2HCl═MgCl
2+H
2↑;
(8)定量測定:按下圖裝置進行實驗.
①球形干燥管的作用是充分反應,防倒吸;
②取氮化鎂樣品16克進行實驗,I 裝置增重3.4克,求該樣品中氮化鎂的質量分數;
已知:Mg
3N
2+6H
2O═3Mg(OH)
2+2NH
3↑
③導致該樣品中氮化鎂含量測定結果偏低的可能原因是產生的氨氣未能全部被吸收.