Question

鎂在高溫下與O₂、N₂或CO₂均可以發生反應，試解決下列問題。
（1）工業通常采用電解熔融氯化鎂冶煉金屬鎂，不以氧化鎂為原料的理由是       。
（2）將燃著的鎂條伸入盛滿CO₂的集氣瓶中，鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的白光，瓶內壁上有黑色物質生成，化學方程式為                                 。
（3）由金紅石（TiO₂）制取單質鈦（Ti），涉及到的反應步驟為
金屬鎂的作用為             ，在Ar氣氛中的進行的理由是              。
（4）現擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg₃N₂)。已知：
Mg+H₂OMgO+H₂↑     Mg₃N₂ +6H₂O =3Mg(OH)₂+2NH₃↑
可供選擇的裝置和藥品如下圖所示。

①導管口間的連接次序是：a →（ ）（）→（）（）→（）（）→ h
②通氣后，應先點燃          （填“B”或“C”）裝置的酒精燈，裝置A的作用是           ，裝置E的作用是            。
③請設計一個簡單的小實驗驗證產物是氮化鎂                               。

Answer 1

（1）MgO熔點很高，能耗太大
（2）2Mg＋CO₂2MgO＋C
（3）作還原劑   氬氣作保護氣，防止高溫下Mg(或Ti)在空氣中的O₂（CO₂或N₂）作用
（4）①a →（ g ）（ f ）→ ( d )（ e ）→（ b ）（ c ）→ h
②C  除去空氣中的CO₂       防止空氣中的水蒸氣進入與Mg₃N₂反應
③取少量產物置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍，則說明產物是氮化鎂。

試題分析：（1）工業通常采用電解熔融氯化鎂冶煉金屬鎂，不以氧化鎂為原料的理由是MgO熔點很高，能耗太大。（2）將燃著的鎂條伸入盛滿CO₂的集氣瓶中，鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的白光，瓶內壁上有黑色物質生成，化學方程式為2Mg＋CO₂2MgO＋C。（3） 金屬鎂的作用為作還原劑。在Ar氣氛中的進行的理由是氬氣作保護氣，防止高溫下Mg(或Ti)在空氣中的O₂（CO₂或N₂）。（4）①制備氮化鎂(Mg₃N₂)要除去氧氣和水蒸氣的干擾，故連接順序為a →（ g ）（ f ）→ ( d )（ e ）→（ b ）（ c ）→ h 。②通氣后，應先點燃C裝置的酒精燈確保把氧氣除干凈，裝置A的作用是除去空氣中的CO₂。，裝置E的作用是防止空氣中的水蒸氣進入與Mg₃N₂反應。    ③由于氮化鎂與水反應后能放出氨氣，可以通過檢測氨氣的生成來測定是否有氮化鎂。方法為：取少量產物置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍，則說明產物是氮化鎂。