Question

2．鎂是一種化學性質非�；顫姷慕饘伲邳c燃或加熱的條件下，能跟許多物質發(fā)生反應，制備氮化鎂的裝置示意圖如圖：

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．
（2）寫出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反應制備氮氣的化學方程式2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O；
（3）C的作用是除去氧氣（及氮氧化物），D的作用是除去水蒸氣，是否可以把C和D的位置對調并說明理由不能，對調后無法除去水蒸氣；
（4）寫出E中發(fā)生反應的化學方程式N₂+3Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂；
（5）寫出氮化鎂和水反應的化學方程式Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．

Answer 1

分析 亞硝酸鈉飽和溶液和硫酸銨溶液混合加熱生成氮氣，緩沖瓶起到了防止倒吸的安全瓶作用，通過硫酸亞鐵飽和溶液除去混入的氧氣及其氮氧化物，通過裝置D中的濃硫酸除去水蒸氣，氮氣通入裝置E和鎂粉反應生成氮化鎂，裝置F為緩沖瓶防止水蒸氣進入裝置E和氮化鎂反應，裝置G是為了除去剩余氣體，
（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）氮化鎂和水反應生成氨氣、氫氧化鎂．

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；
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；
（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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，
故答案為：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O；
（3）裝置內含有氧氣、反應生成的氣體中可能含有氮的氧化物，裝置C除去氧氣（及氮氧化物）、D干燥氮氣，除去水蒸氣，防止對E裝置反應的影響；
C、D對調后無法除去水蒸氣，故C、D不能對調，
故答案為：除去氧氣（及氮氧化物）；除去水蒸氣；不能，對調后無法除去水蒸氣；
（4）裝置E中氮氣與鎂反應生成二氮化三鎂，反應方程式為：N₂+3Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂，
故答案為：N₂+3Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂ ；
（5）氮化鎂和水反應生成氨氣、氫氧化鎂，反應的化學方程式為：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，
故答案為：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．

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，題目難度中等．