Question

制备氮化镁的装置示意图如图所示：

回答下列问题：
（1）检查装置气密性的方法是______，a的名称是______，b的名称是______；
（2）写出NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反应制备氮气的化学方程式______；
（3）C的作用是______，D的作用是______，是否可以把C和D的位置对调并说明理由______；
（4）写出E中发生反应的化学方程式______；
（5）请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象______．

Answer 1

解：（1）利用装置内气体热胀冷缩检验装置的气密性，检查装置气密性的方法是：微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好；
由图中仪器结构可知，a为分液漏斗、b为圆底烧瓶，
故答案为：微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好；分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反应生成氮气、硫酸钠与水，配平后方程式为：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O，
故答案为：2NaNO₂+（NH₄）₂SO₄2N₂↑+Na₂SO₄+4H₂O；
（3）装置内含有氧气、反应生成的气体中可能含有氮的氧化物，装置C除去氧气（及氮氧化物）、D干燥氮气，除去水蒸气，防止对E装置反应的影响；
C、D对调后无法除去水蒸气，故C、D不能对调，
故答案为：除去氧气（及氮氧化物）；除去水蒸气；不能，对调后无法除去水蒸气；
（4）装置E中氮气与镁反应生成二氮化三镁，反应方程式为：N₂+3MgMg₃N₂，
故答案为：N₂+3MgMg₃N₂；
（5）取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；
弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，
故答案为：取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味（把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝），证明产物中含有氮化镁；弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁．
分析：（1）利用装置内气体热胀冷缩检验装置的气密性；
由图中仪器结构可知，a为分液漏斗、b为圆底烧瓶；
（2）NaNO₂和（NH₄）₂SO₄反应生成氮气、硫酸钠与水，配平书写方程式；
（3）装置内含有氧气、反应生成的气体中可能含有氮的氧化物，装置C除去氧气（及氮氧化物）、D干燥氮气，防止对E装置反应的影响；
C、D对调后无法除去水蒸气；
（4）装置E中氮气与镁反应生成二氮化三镁；
（5）氮化镁水解生成氢氧化镁沉淀与氨气，氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此设计证明有氮化镁生成；
若Mg有剩余，将上述反应后的上清液去掉，加入盐酸，有气泡生成，说明有Mg剩余．
点评：本题以氮化镁的制备为载体，考查学生对实验装置的理解、元素化合物的性质、实验方案的设计等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本扎实的基础与分析问题、解决问题的能力．