Question

已知NH₃与CuO在加热条件下可生成N₂，方程式为2NH₃+3CuO

△  .

3Cu+N₂+3H₂O．纯氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，氮化镁遇水反应可生成氢氧化镁和氨气．
（1）下面是化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案：
A．硫酸铵固体与消石灰共热    B．浓氨水逐滴加到新制的生石灰中
C．在一定条件下，氮气与氢气化合  D．加热分解氯化铵固体
你认为其中较简单易行的方案有

 

（填字母）；其反应的化学方程式为：

 

（2）该小组同学设计的制备氮化镁的实验方案如下图（夹持及加热仪器没有画出），且在实验前系统内的空气均已排尽．

①该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁

 

（填“能”或“不能”）；简述理由

 

．
②装置C的作用是

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）A．硫酸铵固体与消石灰共热，可生成氨气和硫酸钙；
B．浓氨水逐滴加到生石灰中可以放出氨气；
C．实验室难以完成氮气和氢气的反应；
D．加热分解NH₄Cl固体分解生成氨气和氯化氢气体，温度稍低时又可生成氯化铵．
（2）浓氨水在生石灰作用下反应生成氨气，氨气和氧化铜在加热条件下反应生成铜、氮气和水，生成的氮气经除杂、干燥后在高温下反应可生成氮化镁，注意要防止氮化镁的水解，应避免空气中的水蒸气进入装置F，以此解答该题．

解答： 解：（1）A．硫酸铵固体与消石灰共热，可生成氨气和硫酸钙，反应的方程式为（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂

△   .

CaSO₄+2NH₃↑+2H₂O；
B．浓氨水逐滴加到生石灰中，由于氧化钙可与水反应生成氢氧化钙，同时反应放出大量的热量，可促使氨气挥发，则可以放出氨气，
反应的方程式为NH₃?H₂O

CaO  .

NH₃↑+H₂O；
C．实验室难以完成氮气和氢气的反应，不能用于制备氨气；
D．加热分解NH₄Cl固体分解生成氨气和氯化氢气体，温度稍低时又可生成氯化铵，不能用于制备氨气，
则可用于制备氨气的为A、B，
故答案为：A、B；（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂

△   .

CaSO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₃?H₂O

CaO  .

NH₃↑+H₂O；
（2）浓氨水在生石灰作用下反应生成氨气，氨气和氧化铜在加热条件下反应生成铜、氮气和水，生成的氮气经除杂、干燥后在高温下反应可生成氮化镁，注意要防止氮化镁的水解，应避免空气中的水蒸气进入装置F，
①氮化镁遇水反应可生成氢氧化镁和氨气，则氮化镁应在干燥的空气中制备和保存，而题中F后缺少干燥装置，部分氮化镁会与空气中的水反应生成氢氧化镁，
故答案为：不能；F后缺少干燥装置，部分氮化镁会与空气中的水反应生成氢氧化镁；
②氨气和氧化铜反应后的气体中出氮气外还含有氨气，而氨气极易溶于水，为防止倒吸，则C可起到安全瓶的作用，
故答案为：安全瓶，防止装置D中的水进入B．

点评：本题综合考查物质的制备和提纯等知识，是一道综合性很强的实验探究题，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的操作原理和步骤，把握相关物质的性质，难度中等．