Question

现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg₃N₂)。已知实验中可能会发生下列反应：

①2Mg+O₂2MgO；②3Mg+N₂ Mg₃N₂；③2Mg+CO₂2MgO+C；

④Mg+H₂OMgO+H₂↑； ⑤Mg₃N₂ +6H₂O3Mg(OH)₂+2NH₃↑

可供选择的装置和药品如下图所示(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）在设计实验方案时，除装置A、D、E外，还应选择的装置有             （填字母代号），选择装置D目的为_____________________________                            ；

（2）通气后，应先点燃         处的酒精灯；如果同时点燃A、F装置的酒精灯，将会使实验结果            （填“偏高”或“偏低”）原因                                                

（3）请设计一个实验，验证产物是Mg₃N₂，写出操作步骤、现象和结论：

_____________________________________________________________________          

Answer

（1）BF （2分） D 目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生；（2分）

（2）F；（1分）偏低；（2分）如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁。（2分）

（3）取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，则可以证明有氮化镁生成。（2分）

【解析】

试题分析：（1）该反应中为了得到纯净的氮化镁，必须把影响的产物的气体水，还有氧气去除，装置B是用来除去水蒸汽的，放在A之前，F可以用来除去氧气。D 目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生；

（2）这一装置中，很多人可能会考虑到F装置是用来除去水蒸汽的，那样的话，反应产生的氢气怎么办，因此这个装置是用来除去氧气的。如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁。（2分）

（3）验证产物是Mg3N2，必须利用氮化镁的特征反应。取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试管中的溶液出现浑浊，红色石蕊试纸变蓝，则可以证明有氮化镁生成。

考点：氮化镁制取的有关知识