Question

氮化镁（Mg₃N₂） 是工业上应用广泛的离子化合物，常温下为浅黄色粉末，极易与水反应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg₃N₂，并测定氮化镁的纯度。

I．制备氮化镁

己知：亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快。

（1）制取氮气的离子反应方程式为___________________

（2）实验装置（可重复使用）的连接顺序为a→____，______→______，_____→______→h，i→_____，→b→c，（按气流方向，用小写字母表示）。

II．测定氮化镁的含量

（3）定性分析

操作步骤	实验现象	解释原因
取少量氮化镁样品于试管 中，加足量蒸馏水	______________	①写出反应的化学方程式 ____________
弃去上层清液，加入足量稀 盐酸	观察到固体全部溶解且冒气泡	②冒气泡的原因是 _______________

（4）定量测定

兴趣小组设计了一个简单的实验测定氮化镁的纯度，将实验操作补充完整（数据用字母表示，不用体现计算过程)。取ag的氮化镁样品于试管中，加入足量蒸馏水，__________________

Answer

NH4++NO2-=N2↑+2H2O a→f g→b c→d e→h i→d e→b 试管底部有固体不溶物，有刺激性气味的气体产生 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ 未反应的镁与盐酸反应产生氢气 充分振荡，过滤，洗涤，干燥，称量固体质量为b，计算

【解析】I．（1）制备氮气的反应其原理是2NaNO2和(NH4)2SO4中氮元素自身的归中氧化还原反应。

（2）该实验制备氮化镁，其原理为N2＋3MgMg3N2，该反应在装置B中进行；制得的氮气中常混有氧气（与镁反应生成氧化镁）、水蒸气（使氮化镁水解生成氢氧化镁），因此用亚铁盐的还原性除去氧气，D中用浓硫酸的吸水性除去水蒸气；（3）氮化镁与水反应生成氨气和氢氧化镁；镁与冷水不反应，镁与盐酸反应放出氢气；（4）氮化镁与水反应生成难溶性的氢氧化镁沉淀，根据氢氧化镁的质量可计算氮化镁个纯度。

解析：I．（1）2NaNO2和(NH4)2SO4反应生成归中反应，制备氮气的离子反应方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O；

（2）制取的氮气先通过安全瓶，利用硫酸亚铁的还原性除去氧气，为防止水蒸气使氮化镁水解，用浓硫酸干燥氮气，氮气与镁在装置B中反应生成氮化镁，再连接盛有浓硫酸的洗气瓶防止水蒸气进入使氮化镁水解，所以实验装置的连接顺序为a→f，g→b， c→d， e→h， i→d，e→b→c；

II．（3）氮化镁与水反应生成氨气和氢氧化镁，方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 ↑ ，所以现象为试管底部有固体不溶物，有刺激性气味的气体产生；镁与冷水不反应，镁与盐酸反应放出氢气；（4）氮化镁与水反应生成难溶性的氢氧化镁沉淀，根据氢氧化镁的质量可计算氮化镁个纯度，所以实验方案为：取ag的氮化镁样品于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡，过滤，洗涤，干燥，称量固体质量为b，计算。

点睛：氮化镁极易与水反应，所以在制取前必须通入干燥的氮气，制取后必须连接干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。