氮化镁是一种浅黄*粉末,易水解生成*氧化镁和氨气,常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置...
问题详情:
氮化镁是一种浅黄*粉末,易水解生成*氧化镁和氨气,常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。
已知:Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2
回答下列问题:
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是________;B、F中盛装碱石灰的仪器名称是_______。
(2)连接好装置进行实验前经检查装置的气密*良好。其他实验步骤如下:
①装*品 ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯 ④打开A中分液漏斗
正确的先后顺序为_________________(填序号)。
(3)与分液漏斗相连通的橡胶管的作用是_________________________________。
(4)C中反应的化学方程式是_____________________________________________。
(5)D装置的作用是_______________________________________________。
(6)若24.0g镁放入E装置中,实验结束后称得E增加了7.0g,则氮化镁的产率是_________。
(7)设计简单实验*E中得到的固体中含有氮化镁________________________________
【回答】
浓氨水 干燥管 ①④②③ 平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 吸收氨气并干燥氮气 75.0% 取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红*石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝*,*含有氮化镁
【分析】
(1)装置A是用生石灰和浓氨水制备NH3的装置;由图中仪器结构可知,B、F中盛装碱石灰的仪器是干燥管; (2)装置内含有空气,对E装置反应会有影响,所以要先点燃C处酒精灯,利用产生的N2排除装置中的空气后,再点燃E处酒精灯;
(3)橡皮管起气压平衡管的作用,使漏斗里面的气压与烧瓶的始终相等; (4)C中反应为氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气的反应,根据产物写出化学方程式; (5)E中镁和氮气反应,NH3和水蒸气会干扰实验,用装置D除去; (6)根据镁的质量计算氮化镁的理论产量,根据E增加的质量,即实际参加反应的氮气质量计算氮化镁的实际产量,氮化镁的产率=实际产量/理论产量×100%; (7)根据氮化镁水解生成*氧化镁沉淀与氨气,氨气使湿润的红*石蕊试纸变蓝,据此设计*有氮化镁生成。
【详解】
(1)装置A是用生石灰和浓氨水制备NH3的装置,所以装置A的分液漏斗中盛装的试剂是浓氨水;由图中仪器结构可知,B、F中盛装碱石灰的仪器是干燥管;
因此,本题正确*为:浓氨水;干燥管; (2)根据实验装置和制备原理,装置内含有空气,对E装置反应会有影响,所以要先点燃C处酒精灯,利用产生的N2排除装置中的空气后,再点燃E处酒精灯,故正确的先后顺序为①④②③;
因此,本题正确*为:①④②③;
(3)橡皮管起气压平衡管的作用,使漏斗里面的气压与烧瓶的始终相等,便于液体顺利流下;
因此,本题正确*为:平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下; (4)C中反应为氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气的反应,该反应为氧化还原反应,CuO被NH3还原为Cu,化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
因此,本题正确*为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O; (5)根据E中镁和氮气反应制取氮化镁,NH3和水蒸气会干扰实验,要用装置D除去,故D装置的作用是吸收氨气并干燥氮气;
因此,本题正确*为:吸收氨气并干燥氮气; (6)24.0g镁的物质的量为1mol,由方程式3Mg+N2Mg3N2可知,1mol Mg和足量的N2反应理论上能够生成mol Mg3N2;E增加了7.0g,是参加反应的N2质量,则参加反应的N2物质的量为=0.25mol,则实际制得0.25mol Mg3N2,
所以氮化镁的产率=×100%=75.0%;
因此,本题正确*为:75.0%; (7)由于氮化镁与水反应后能放出氨气,可以通过检测氨气的生成来测定是否有氮化镁。方法为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红*石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝*,*含有氮化镁,
因此,本题正确*为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红*石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝*,*含有氮化镁。
【点睛】
本题为综合题,主要考查了金属镁的*质,氮化镁制备的实验分析是难点,注意把握反应的实质和各个仪器的用途是解题的关键。
知识点:物质的检验
题型:实验,探究题