Question

14．鎂是最輕的結構金屬材料之一．金屬鎂性質活潑，能與空氣中的O₂、N₂、CO₂等反應，也能與沸水反應．其中，Mg與N₂反應的產(chǎn)物Mg₃N₂與水反應的方程式為：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑．
請回答下列問題：
（1）甲組學生研究Mg能在CO₂氣體中燃燒，并研究其產(chǎn)物．將鎂條在空氣中加熱點燃后迅速插入盛放CO₂氣體的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象是劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，反應后在集氣瓶內部附著白色粉末和黑色顆粒；；將集氣瓶中加入足量的稀鹽酸仍有黑色的固體未溶解，所以Mg在CO₂氣體中燃燒的化學反應方程式是2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
（2）乙組學生根據(jù)上述甲組實驗，認為Mg能在NO₂中燃燒，可能產(chǎn)物為MgO、N₂和Mg₃N₂．通過如下實驗裝置來驗證反應產(chǎn)物（夾持裝置省略，部分儀器可重復使用）．

已知：NO₂氣體能被NaOH吸收．
①乙組同學的裝置中，依次連接的順序為ABCBED（填字母序號）；裝置B的作用是在C的兩側防止水蒸氣進入C中與產(chǎn)物 Mg₃N₂反應．
②確定產(chǎn)物中有N₂生成的實驗現(xiàn)象為D中試劑瓶中的水被氣體壓入燒杯中．
（3）設計實驗證明：產(chǎn)物中存在Mg₃N₂取C中少量反應產(chǎn)物，加入到水中產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，該氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．

Answer 1

分析 （1）鎂和二氧化碳在點燃條件下反應生成MgO和C，同時發(fā)出耀眼白光；
（2）①裝置A：銅和濃硝酸制取二氧化氮，裝置B：干燥二氧化氮，防止水蒸氣干擾實驗，在加熱條件下將Mg和二氧化氮混合，然后再干燥氣體，裝置C：鎂條和二氧化氮反應，裝置D：排水法收集N₂，裝置E：吸收二氧化氮，然后用排水法收集N₂；
②氮氣不溶于水，如果有氮氣，則能通過排水法收集到氣體；
（3）氮化鎂和水反應生成氫氧化鎂和氨氣，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色．

解答 解：（1）鎂和二氧化碳在點燃條件下反應生成MgO和C，同時發(fā)出耀眼白光，所以看到的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，反應后在集氣瓶內部附著白色粉末和黑色顆粒，其中的C不溶于鹽酸中，反應方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．，
故答案為：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，反應后在集氣瓶內部附著白色粉末和黑色顆粒；黑；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO；
（2）①Mg能在NO₂中燃燒，產(chǎn)物為Mg₃N₂、Mg0和N₂，裝置A中Cu與濃硝酸反應生成的氣體NO₂，用裝置B干燥劑干燥，通入硬質玻璃管C與鎂粉發(fā)生反應，然后再干燥氣體，用E裝置除去多余的NO₂，裝置D排水法收集N₂，故連接裝置的順序為：BCBED，用裝置B干燥劑干燥，通入硬質玻璃管C與鎂粉發(fā)生反應，然后再干燥氣體，裝置B中的作用是在C的兩側防止水蒸氣進入C中與產(chǎn)物Mg₃N₂反應，
故答案為：BCBED；在C的兩側防止水蒸氣進入C中與產(chǎn)物 Mg₃N₂反應；
②氮氣不溶于水，如果有氮氣，則能通過排水法收集到氣體，所以確定產(chǎn)物中有N₂生成的實驗現(xiàn)象為D中試劑瓶中的水被氣體壓入燒杯中，
故答案為：D中試劑瓶中的水被氣體壓入燒杯中；
（3）取C中少量反應后的固體產(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)駶櫟募t色石蕊試紙變成藍色，證明產(chǎn)物中存在Mg₃N₂．
故答案為：取C中少量反應產(chǎn)物，加入到水中產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，該氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．

點評 本題考查了物質性質的實驗探究，理解實驗原理、掌握實驗基本操作和鎂及其化合物性質是解題關鍵，題目難度中等．