Question

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)。已知實驗中可能會發生下列反應：
①2Mg+O₂2MgO；②3Mg+N₂Mg₃N₂；③2Mg+CO₂2MgO+C；
④Mg+H₂OMgO+H₂↑； ⑤Mg₃N₂ +6H₂O3Mg(OH)₂+2NH₃↑
可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內所發生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連)。

回答下列問題：
（1）在設計實驗方案時，除裝置A、D、E外，還應選擇的裝置有            （填字母代號），選擇裝置D目的為_____________________________                           ；
（2）通氣后，應先點燃        處的酒精燈；如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，將會使實驗結果           （填“偏高”或“偏低”）原因                                                
（3）請設計一個實驗，驗證產物是Mg₃N₂，寫出操作步驟、現象和結論：
_____________________________________________________________________          

Answer 1

（1）BF （2分）   D 目的是除去空氣中的CO₂，避免反應③發生；（2分）
（2）F；（1分）偏低；（2分）如果裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧同鎂反應，而使氮化鎂中混入氧化鎂。（2分）
（3）取適量產物放入試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現渾濁，紅色石蕊試紙變藍，則可以證明有氮化鎂生成。（2分）

解析試題分析：（1）該反應中為了得到純凈的氮化鎂，必須把影響的產物的氣體水，還有氧氣去除，裝置B是用來除去水蒸汽的，放在A之前，F可以用來除去氧氣。D 目的是除去空氣中的CO₂，避免反應③發生；
（2）這一裝置中，很多人可能會考慮到F裝置是用來除去水蒸汽的，那樣的話，反應產生的氫氣怎么辦，因此這個裝置是用來除去氧氣的。如果裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧同鎂反應，而使氮化鎂中混入氧化鎂。（2分）
（3）驗證產物是Mg₃N₂，必須利用氮化鎂的特征反應。取適量產物放入試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現渾濁，紅色石蕊試紙變藍，則可以證明有氮化鎂生成。
考點：氮化鎂制取的有關知識