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：



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、E外，還應選擇的裝置（填字母代號）及其目的分別是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
（2）連接并檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始時，打開自來水的開關，將空氣從5升的儲氣瓶壓入反應裝置，則氣流流經導管的順序是（填字母代號）______________________________。
（3）通氣后，如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，對實驗結果有何影響? __________，原因是_____________________________________________________________________________。
（4）請設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：________________________________________
_______________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）B　目的是除氣流中的水蒸氣，避免反應④發生；D　目的是除空氣中的CO₂，避免反應③發生；F　目的是除空氣中的氧氣，避免反應①發生
（2）j→h→g→d→c→k→l（或l→k）→a→b（或b→a）
（3）使氮化鎂不純　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，導致氧氣同鎂反應，而使氮化鎂中混入氧化鎂
（4）取適量產物放入試管中，滴加蒸餾水，加熱，將濕潤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

（1）因Mg能與O₂、CO₂、H₂O發生反應，應除去空氣中的H₂O、O₂、CO₂，用B來除去空氣中的水蒸氣，用D來除去空氣中的CO₂，用F來除去空氣中的O₂。
（2）除去空氣中的H₂O、O₂、CO₂的順序應先除CO₂再除去水蒸氣，最后除去O₂。
（3）如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，A中硬質玻璃管中空氣沒有排盡，這時Mg會與H₂O、CO₂、O₂等反應，生成物會不純。
（4）由于Mg₃N₂與水能發生水解反應，生成Mg（OH）₂和NH₃，因此可以用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗是否產生NH₃即可驗證有無Mg₃N₂生成。