Question

【題目】某學生設計下列實驗（圖中用于加熱的儀器沒有畫出）制取Mg3N2，觀察到裝置A的黑色的固體變成紅色，裝置D的鎂條變成白色，回答下列問題：

(1)裝置A中生成的物質是純凈物，則可能是_________，證明的方法是_____________。

(2)設計C裝置的作用是________________，缺陷是___________________。

Answer 1

【答案】Cu或Cu2O 向得到的紅色物質中直接加入稀硫酸，若溶液變藍色，說明含有Cu2O，否則沒有 除去NH3 防止金屬鎂與NH3反應生成副產物 C中稀硫酸中的水分進入D中，Mg、Mg3N2遇水發生反應

【解析】

（1）A裝置通過反應3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2來制備N2，NH3作還原劑，CuO被還原，生成Cu，但也可能生成Cu2O，二者均為紅色，題目中生成了純凈物，所以是Cu或Cu2O；Cu不與稀硫酸反應，Cu2O能與稀硫酸反應Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，使溶液呈藍色，所以可用稀硫酸檢驗，但不能用硝酸，硝酸與Cu也能反應生成藍色溶液；

（2）N2中可能含有未反應的NH3，NH3與金屬鎂發生反應生成雜質Mg(NH2)2，所以C中的稀硫酸是為了吸收NH3，B裝置為安全瓶，防止C中液體倒吸入A中，D裝置是Mg3N2的制備裝置，由于Mg性質比較活潑，很容易與水、氧氣、CO2反應，所以該裝置存在明顯缺陷。

（1）A裝置通過反應3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2來制備N2，NH3作還原劑，CuO被還原，生成Cu，但也可能生成Cu2O，題目中生成了純凈物，所以是Cu或Cu2O，檢驗的方法是向得到的紅色物質中直接加入稀硫酸，若溶液變藍色，說明含有Cu2O，否則沒有，不能加硝酸，硝酸與Cu也能反應生成藍色溶液；

故答案為：Cu或Cu2O；向得到的紅色物質中直接加入稀硫酸，若溶液變藍色，說明含有Cu2O，否則沒有；

（2）N2中可能含有未反應的NH3，NH3與金屬鎂發生反應生成雜質Mg(NH2)2，所以C中的稀硫酸是為了吸收NH3，B裝置為安全瓶，防止C中液體倒吸入A中，D裝置是Mg3N2的制備裝置，由于Mg性質比較活潑，很容易與水、氧氣、CO2反應，所以該裝置存在明顯缺陷；

故答案為：除去NH3，防止金屬鎂與NH3反應生成副產物；C中稀硫酸中的水分進入D中，Mg、Mg3N2遇水發生反應。