Question

16．某興趣小組利用如圖裝置制備氮化鎂并探究氮化鎂的某些性質．請完成橫線上的相關問題：

（1）實驗步驟及現象：
①連接儀器并檢查氣密性．然后，向各儀器中加入適量所需藥品．
②通入惰性氣體，排出裝置內的空氣．
③打開分液漏斗活塞，觀察到B中濃溴水顏色變淺至褪色，C中產生無色氣泡．
④點燃酒精燈，觀察到E中固體變成了黃綠色．（氮化鎂是黃綠色固體，遇水劇烈反應生成兩種堿．）
（2）A裝置中儀器a的名稱為分液漏斗．
（3）寫出B處反應的化學方程式3Br₂+8NH₃═6NH₄Br+N₂．
（4）D裝置中的P₂O₅是一種非氧化性干燥劑，下列氣體不能用濃硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b．
a．NH₃    b．HI    C．SO₂    d．CO₂
（5）E裝置中發生反應的化學方程式為：N₂+3Mg$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mg₃N₂．
（6）此裝置中存在著明顯缺陷，你的改進措施是：在E裝置后，連接裝有堿石灰的干燥管，防止空氣中的水蒸汽進入E裝置．
（7）某同學要探究E中固體成分．將E中的固體放入稀鹽酸中，觀察到固體溶解并產生氣泡，寫出此過程中反應的化學方程式Mg₃N₂+8HCl═2MgCl₂+2NH₄Cl、Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．

Answer 1

分析 本題是制備氮化鎂的實驗設計題，整個流程依次是先制取氨氣，利用溴氧化氨氣得氮氣，用氫氧化鈉溶液除揮發的溴，再用五氧化二磷干燥氮氣，最后在加熱的情況下鎂與氮氣反應生成氮化鎂；
（1）①整套裝置涉及到氣體的制備，因此需要檢驗裝置氣密性；
②因鎂帶也能與氧氣反應，因此需要提供無氧環境，避免副產物的生成；
（2）裝置A中a儀器是滴加濃氨水的，是分液漏斗；
（3）B中是用溴氧化氨氣制氮氣，同時生成溴化銨；
（4）可根據濃硫酸有強酸性及強氧化性，五氧化二磷遇水反應生成酸的性質來判斷
（5）E中是鎂帶在氮氣中燃燒生成氮化鎂；
（6）因氮化鎂極易水解，因此E裝置后要接一個干燥裝置，防空氣中的水汽進入；
（7）氮化鎂極易水解，生成氨氣和氫氧化鎂，水解產物再和稀鹽酸反應，固體中混有過量的鎂也能和鹽酸反應．

解答 解：（1）①制備氣體的裝置，需要檢驗裝置氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；
②為防止鎂帶與氧氣反應，因此需要通入惰性氣體，排出裝置中的空氣，提供無氧環境，避免副產物的生成，故答案為：通入惰性氣體，排出裝置中的空氣；
（2）裝置A中a儀器是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（3）B中發生反應的化學方程式為3Br₂+8NH₃═6NH₄Br+N₂，故答案為：3Br₂+8NH₃═6NH₄Br+N₂；
（4）NH₃能與酸反應，HI具有強還原性，故氮氣不能用濃硫酸干燥，也不能用五氧化二磷干燥，但HI不能用濃硫酸干燥，能用五氧化二磷干燥，CO₂和SO₂都可以用二者干燥，故答案為：b；
（5）E中發生反應的化學方程式為N₂+3Mg$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mg₃N₂，故答案為：N₂+3Mg$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mg₃N₂；
（6）為防止氮化鎂水解，在E裝置后要接一個干燥裝置，防空氣中的水汽進入，故答案為：在E裝置后，連接裝有堿石灰的干燥管，防止空氣中的水蒸汽進入E裝置；
（7）可看成氮化鎂遇水生成氨氣和氫氧化鎂，再和鹽酸繼續反應，另外過量的鎂也能和鹽酸反應，發生反應的化學方程式為Mg₃N₂+8HCl═2MgCl₂+2NH₄Cl、Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，故答案為：Mg₃N₂+8HCl═2MgCl₂+2NH₄Cl；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．

點評 本題考查氨氣的制備與性質、鎂的性質及實驗的基本操作，綜合性比較強，但難度較低，重點考查基礎掌握情況．