Question

10．研究金屬鎂與空氣中氮?dú)獾姆磻?yīng)，并檢驗(yàn)生成的氮化鎂（Mg₃N₂）的性質(zhì)．
[資料在線]：
①金屬鎂與空氣中的各主要成分（括號(hào)中的物質(zhì)）都會(huì)反應(yīng)，分別會(huì)生成下列物質(zhì)：
MgO （O₂或CO₂） 　Mg（OH）₂�。℉₂O） 　Mg₃N₂�。∟₂）
②Mg₃N₂的化學(xué)性質(zhì)：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑
實(shí)驗(yàn)一：除去空氣中的O₂、CO₂、H₂O，得到的N₂用于制取氮化鎂．

（1）足量的紅磷燃燒后冷卻（如17-圖1），打開止水夾水倒流，水約占集氣瓶空間容積的$\frac{1}{5}$．
（2）將 （1）得到的氣體依次通過d→e→c→b兩洗氣瓶（如17-圖2），將得到較純的氮?dú)猓?br />（3）若 （1）實(shí)驗(yàn)中改為燃燒足量的蠟燭，錐形瓶中的水改為氫氧化鈉溶液．冷卻后，打開止水夾后，要確保液體的倒流并達(dá)到 （1）的現(xiàn)象，需進(jìn)行的引發(fā)操作是A（填一選項(xiàng)）．
A．從a中鼓入少量空氣  　B．打開集氣瓶瓶塞   　C．打開錐形瓶瓶塞
實(shí)驗(yàn)二：若直接在空氣中點(diǎn)燃鎂粉，有淡黃色的固體物質(zhì)Mg₃N₂生成．
（4）寫出生成氮化鎂的化學(xué)方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，該反應(yīng)的基本類型是化合反應(yīng)．
（5）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證生成的固體中有Mg₃N₂存在：將生成的固體溶于水，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$解答；
（2）根據(jù)需要先除二氧化碳，再除水分解答；
（3）根據(jù)蠟燭燃燒生成二氧化碳，氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)原理寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式解答；
（5）根據(jù)氮化鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣，氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色解答．

解答 解：（1）足量的紅磷燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷，冷卻后，打開止水夾水倒流，水約占集氣瓶空間容積的$\frac{1}{5}$；
（2）氫氧化鈉溶液可以除去空氣中的CO₂；濃硫酸具有吸水性，可以除去空氣中的水蒸氣；除雜時(shí)都是長(zhǎng)進(jìn)短出，導(dǎo)管口之間的連接順序是：d→e→c；
（3）蠟燭燃燒生成二氧化碳，氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，冷卻后，打開止水夾后，要確保液體的倒流并達(dá)到 （1）的現(xiàn)象，需進(jìn)行的引發(fā)操作是從a中鼓入少量空氣；
（4）鎂條與氮?dú)夥磻?yīng)的化學(xué)方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；屬于化合反應(yīng)；
（5）取少量反應(yīng)后的固體產(chǎn)物，加入到水中產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變成藍(lán)色，證明產(chǎn)物中存在Mg₃N₂．
答案：
（1）$\frac{1}{5}$；
（2）d→e→c；
（3）A；
（4）3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；化合反應(yīng)；                                             
（5）將生成的固體溶于水，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握實(shí)驗(yàn)基本操作和鎂及其化合物性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．