Question

【題目】氮化鎂（Mg3N2）在工業上具有非常廣泛的應用。某化學興趣小組用鎂和氮氣反應制備Mg3N2并進行有關實驗。實驗裝置如圖所示：

已知：①氮化鎂常溫下為淺黃色粉末，極易與水反應生成一種有刺激性氣味的氣體。

②亞硝酸鈉和氯化銨制取氮氣的反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快。

③溫度較高時，亞硝酸鈉會分解產生O2等。

④硫酸亞鐵具有還原性，容易被氧化。

回答下列同題：

（1）寫出制取N2發生反應的化學方程式___。

（2）實驗獲置(可重復使用)的連接順序為：a→___，___→___，___→___，___→h，i→___。

（3）某同學檢驗A裝置的氣密性，關閉止水夾K后，開啟分液漏斗活塞，水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶，試判斷：A裝置是否漏氣?___（填“漏氣”“不漏氣”或“無法確定”)。

（4）裝置B中為飽和硫酸亞鐵溶液，作用是___。

（5）加熱至反應開始發生，需移走A處酒精燈，原因是___。

（6）反應結束后，取m g E中樣品于試管中，加足量蒸餾水，有刺激性氣味氣體產生，再向剩余固體中加稀硫酸，得VmL氣體（換算為標準狀況），則樣品中氮化鎂的質量分數為___。

Answer 1

【答案】NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O f(g) g(f) b c d e d 無法確定 除去氧氣 該反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快，移走A處酒精燈能避免反應物沖出，同時避免溫度過高，造成NaNO2分解產生O2

【解析】

（1）A裝置加熱亞硝酸鈉與氯化銨制備氮氣；

（2）A裝置加熱亞硝酸鈉溶液與氯化銨制備氮氣，根據已知信息：溫度較高時，亞硝酸鈉會分解產生O2等，則氮氣中會混有氧氣、水蒸氣，氧氣會與鎂反應生成氧化鎂，同時氮化鎂極易與水反應，則氣體需先通過亞硫酸鐵溶液除去氧氣，同時需用D裝置作安全瓶防止倒吸，再通過濃硫酸除水蒸氣，進而氮氣與鎂在裝置E中反應，同時為了防止空氣中的水蒸氣進入裝置E，需要在E的右側再鏈接一個裝置C，則裝置的連接順序為：A→D→B→C→E→C，據此確定導管口的連接順序；

（3）分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗和燒瓶中壓強相同，無法判斷裝置氣密性；

（4）亞硝酸鈉在溫度較高時會分解產生O2等，氧氣能與鎂反應，需要用硫酸亞鐵溶液除去氧氣；

（5）根據該反應為放熱反應，溫度過高，氮氣的生成速率過快，導致反應物沖出及造成NaNO2分解產生O2分析；

（6）生成的氣體是剩余的鎂與稀硫酸反應生成的氫氣，根據氫氣的體積計算鎂的物質的量，進而計算氮化鎂的質量分數。

（1）A裝置中用氯化銨與亞硝酸鈉加熱反應制備氮氣,該反應的化學方程式為：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O；

故答案為：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O；

（2）A裝置加熱亞硝酸鈉溶液與氯化銨制備氮氣，根據已知信息：溫度較高時，亞硝酸鈉會分解產生O2等，則氮氣中會混有氧氣、水蒸氣，氧氣會與鎂反應生成氧化鎂，同時氮化鎂極易與水反應，則氣體需先通過亞硫酸鐵溶液除去氧氣，同時需用D裝置作安全瓶防止倒吸，再通過濃硫酸除水蒸氣，進而氮氣與鎂在裝置E中反應，同時為了防止空氣中的水蒸氣進入裝置E，需要在E的右側再鏈接一個裝置C，則裝置的連接順序為：A→D→B→C→E→C，實驗獲置(可重復使用)的連接順序為：a→f(g)，g(f)→b，c→d，e→h，i→d；

故答案為：f(g)；g(f)；b；c；d；e；d；

（3）由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強相同，無論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶，因此無法判斷裝置的氣密性是否良好；

故答案為：無法確定；

（4）已知溫度較高時,亞硝酸鈉會分解產生O2等，氧氣能與鎂反應，因此裝置B中為飽和硫酸亞鐵溶液，作用是除去氧氣；

故答案為：除去氧氣；

（5）由于該反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快，移走A處酒精燈能避免反應物沖出，同時避免溫度過高，造成NaNO2分解產生O2；

故答案為：該反應劇烈放熱，產生氮氣的速度較快，移走A處酒精燈能避免反應物沖出，同時避免溫度過高，造成NaNO2分解產生O2；

（6）反應結束后，取m g E中樣品于試管中，加足量蒸餾水，有刺激性氣味氣體產生，再向剩余固體中加稀硫酸，得VmL氣體（換算為標準狀況），則該氣體為氫氣，是反應剩余的鎂與稀硫酸反應產生的，其物質的量為：，根據關系式MgH2可知，樣品中鎂的物質的量為，則樣品中氮化鎂的質量分數為：；

故答案為：。