Question

【題目】氮化鎂（Mg3N2）是一種新型無(wú)機(jī)材料。純凈的氮化鎂是淡黃色固體，熱穩(wěn)定性較好。氮化鎂極易與水反應(yīng)，該反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物是一種堿和一種氣體。

已知：氮?dú)飧�鎂在高溫下反應(yīng)可得到氮化鎂；氨氣與鎂可以發(fā)生如下反應(yīng)NH3+MgMg（NH2）2+H2↑（未配平）

某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下兩個(gè)制各氮化鎂的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)見(jiàn)實(shí)驗(yàn)方案裝置圖（夾持及加熱儀器沒(méi)有畫出），且在實(shí)驗(yàn)前系統(tǒng)內(nèi)的空氣均以排出。用濃氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨氣，其實(shí)驗(yàn)方案見(jiàn)下圖，并回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前需要排凈裝置內(nèi)空氣的原因是________________________________________。

（2）請(qǐng)寫出NH3和CuO發(fā)生反應(yīng)的方程式______________________________________________。

（3）裝置C的作用是__________________________________________________。

（4）裝置D中盛放的試劑為稀硫酸，其作用________________________________________。

（5）該實(shí)驗(yàn)完成后，能否得到純凈的氮化鎂__________（填“能”或“不能”）；原因是（用化學(xué)方程式說(shuō)明）_______________________________________；進(jìn)方案是_________________________________。

Answer 1

【答案】 防止空氣中的O2和CO2同Mg反應(yīng) 2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 安全瓶，防D中溶液倒吸入B中 吸收NH3 不能 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑ 在D、F中間加入裝有濃硫酸的洗氣瓶；在F尾端加入裝有堿石灰的吸收管。

【解析】(1)Mg能在CO2、O2及N2中燃燒，而空氣里有CO2和O2，故實(shí)驗(yàn)前需要排凈裝置內(nèi)空氣；

(2)NH3和CuO在加熱條件下生成Cu、N2和水，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；

(3)因氨氣易溶于水或酸溶液，使用裝置C作安全瓶，防D中溶液倒吸入B中；

(4)利用D中盛放的稀硫酸吸收未反應(yīng)的NH3；

(5)氮?dú)饨?jīng)過(guò)稀硫酸后沒(méi)有干燥，混有水蒸氣，Mg3N2能與水反應(yīng)生成氫氧化鎂，導(dǎo)致氮化鎂不純，故不能得到純凈的氮化鎂，；Mg3N2能與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑；具體改進(jìn)方法是在D、F中間加入裝有濃硫酸的洗氣瓶；在F尾端加入裝有堿石灰的吸收管。