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與氮氣反應制備 Mg3N2 并進行有關實驗。實驗裝置如下所示： （部分加熱裝置已略去）

已知：①氮化鎂常溫下為淺黃色粉末，極易與水反應。

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。

回答下列問題：

（1）儀器 b 的名稱是__________，寫出裝置 A 中發生反應的化學方程式___________。

（2）某同學檢驗裝置 A 部分的氣密性，關閉止水夾 c 后，開啟活塞 a，水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶。試判斷：

A 部分裝置是否漏氣？ ________ （填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”），判斷理由是____________。

（3）裝置 C 中為飽和硫酸亞鐵溶液， 其作用是___________，裝置 F 的作用是________。

（4）加熱至反應開始發生，需移走 A 處酒精燈，原因是__________________。

（5）定性分析產物

操作步驟	實驗現象	解釋原因
取少量產品于試管中， 加適量蒸餾水	試管底部有固體不溶物，有剌激性氣味的氣體產生	反應的化學方程式為 __________________________________
棄去上層淸液， 加入足量稀鹽酸	觀察到固體全部溶解， 且有氣泡冒出	氣泡冒出的原因為___________________________________________________

Answer 1

【答案】 蒸餾燒瓶 NH4Cl+NaNO2N2 ↑+NaCl+2H2O 無法確定 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 除去氧氣以免與鎂反應 防止空氣中的水蒸氣進入E裝置使氮化鎂水解 該反應劇烈放熱，產生氮氣的速度快，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 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2 +2NH3 未反應的鎂與鹽酸反應產生氫氣

【解析】(1)儀器 b 的名稱是蒸餾燒瓶，因帶有支管；A裝置中發生反應的化學方程式為NH4Cl+ NaNO2 N2↑+NaCl+2H2O

(2)由于分液漏斗和蒸餾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流入燒瓶中，所以無法確定裝置A是否漏氣；

(3)當加熱溫度過高時，導致NaNO2分解產生氧氣，會影響氮氣與鎂的反應，所以裝置C中飽和硫酸亞鐵溶液的作用是除去可能產生的氧氣，防止氧氣與鎂反應；由于氮化鎂極易與水反應，所以裝置F的作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置E中使氮化鎂水解；

(4)因為亞硝酸鈉和氯化銨的反應劇烈放熱，產生氮氣的速率快，所以加熱至反應開始發生，即移走A處酒精燈，避免反應物沖出，使N2氣流保持平穩，同時也避免溫度過高，造成NaNO2分解產生O2；

(5)Mg3N2極易與水反應，反應的化學方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3；產品加水反應后的固體中含有Mg(OH)2，可能有未反應的鎂，所以加入鹽酸后二者都能反應，且鎂與鹽酸反應能產生氫氣。