Question

某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg₃N₂）。查阅资料可知 Mg、Mg₃N₂能发生如下反应：

①  ②  ③  ④  ⑤

实验中所用的装置和药品如图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。回答下列问题：

（1）连接并检查实验装置的气密性，实验开始时，将空气通入实验装置，则气流流经装置的顺序是_____（填装置序号）。D装置中发生反应的化学方程式为_____。

（2）通气后，应先点燃_____（填“A”或“B”）装置的酒精灯，如果同时点燃A、B装置的酒精灯，对实验结果有何影响？_____。

（3）设计一个实验，验证产物是氮化镁：

实验操作和实验现象	实验结论
_____	产物是氮化镁

（4）思维拓展：空气中N₂的含量远大于O₂的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg₃N₂的质量，请给出合理的解释_____。

Answer

D→C→B→A CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O B 制得的氮化镁不纯 将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝 O2比N2化学性质活泼

【解析】

（1）根据题中信息可知Mg在空气中点燃可以和O2、CO2、H2O反应，所以镁和氮气反应必须将空气中的O2、CO2、H2O除去制得干燥纯净的N2，浓硫酸作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠是除去空气中二氧化碳，灼热的铁粉为了除去空气中氧气；除去水蒸气选用浓硫酸，除去氧气用能与空气中氧气反应的物质即可，除去二氧化碳用氢氧化钙溶液吸收，但要先除去二氧化碳再干燥然后除去氧气；二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。

故答案为：D→C→B→A；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。

（2）通气后，应向点燃B装置的酒精灯，如果同时点燃A、B装置的酒精灯，A没有排完空气就加热会让空气中的氧气、氮气和水与镁反应生成其他物质，制得的氮化镁不纯；

故填：B；制得的氮化镁不纯。

（3）依据氮化镁和水反应生成氨气，方程式为 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑，将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁；

故填：将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝；

（4）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，因为O2比N2化学性质活泼。

故填：O2比N2化学性质活泼。