Question

制備氮化鎂的裝置示意圖如下：

回答下列問題：
（1）檢查裝置氣密性的方法是                                                          ，
a的名稱是                 ，b的名稱是                   ；
（2）寫出NaNO₂和(NH₄)₂SO₄反應制備氮氣的化學方程式                                    ；
（3）C的作用是                       ，D的作用是                      ，是否可以把C和D的位置對調并說明理由                                                    ；
（4）寫出E中發生反應的化學方程式                                               ；
（5）請用化學方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗是否含有未反應的鎂，寫出實驗操作及現
象                                                         。

Answer 1

（1）關閉分液漏斗的活塞，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分）   分液漏斗（1分）  圓底燒瓶（1分）
（2）2NaNO₂＋(NH₄)₂SO₄2N₂↑＋Na₂SO₄＋4H₂O（2分）
（3）除去氧氣（及氮氧化物）（1分）  除去水蒸氣 （1分）  不能，對調后無法除去水蒸氣（1分）    
（4）N₂+3MgMg₃N₂（2分）
（5）取少量產物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味（把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍），證明產物中含有氮化鎂；棄去上清夜，加鹽酸，若觀察到有氣泡產生，則證明產物中含有未反應的鎂。（4分）

解此類物質制備題，首先要明確實驗目的、實驗原理及所制備物質的性質；并結合裝置圖綜合分析得出結論。該實驗目的是制備Mg₃N₂，其原理是：N₂+3MgMg₃N₂，從圖看此反應在裝置E中發生。由裝置A及藥品可知，A是N₂的發生裝置，其裝置類型為：液+液制氣型；所以（1）中氣密性檢驗方法是最常規的方法--微熱法，其儀器名稱：a是分液漏斗，b是圓底燒瓶；
（2）制N₂的反應，其原理是NH₄⁺與NO₂^—間的歸中反應，只要基礎扎實，很容易寫出化學方程式。
（3）制得的N₂常混有O₂、氮氧化物、水蒸氣，它們都會對Mg₃N₂的生成帶來干擾，O₂和氮氧化物會氧化Mg粉使制得的Mg₃N₂不純，水蒸氣會使Mg₃N₂水解而生成Mg(OH)₂ ；所以，C中利用Fe²⁺的還原性可除去O₂及氮氧化物； D中用濃硫酸可除水蒸氣。
（4）Mg₃N₂及Mg的檢驗是利用了如下反應: Mg₃N₂+6H₂O= 3Mg(OH)₂↓+2 NH₃↑；Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑從而達到檢驗產物的目的。
【考點定位】本題是對物質制備實驗方案設計的綜合考查；圍繞氣密性檢驗、儀器名稱、物質的制備原理、凈化和產物的檢驗等問題思考。其解題的關鍵是運用有關的化學知識和技能，對實驗所用的儀器、裝置及作用進行科學而合理的綜合分析。難度適中。