Question

镁在高温下与O₂、N₂或CO₂均可以发生反应，试解决下列问题。
（1）工业通常采用电解熔融氯化镁冶炼金属镁，不以氧化镁为原料的理由是       。
（2）将燃着的镁条伸入盛满CO₂的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，瓶内壁上有黑色物质生成，化学方程式为                                 。
（3）由金红石（TiO₂）制取单质钛（Ti），涉及到的反应步骤为
金属镁的作用为             ，在Ar气氛中的进行的理由是              。
（4）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：
Mg+H₂OMgO+H₂↑     Mg₃N₂ +6H₂O =3Mg(OH)₂+2NH₃↑
可供选择的装置和药品如下图所示。

①导管口间的连接次序是：a →（ ）（）→（）（）→（）（）→ h
②通气后，应先点燃          （填“B”或“C”）装置的酒精灯，装置A的作用是           ，装置E的作用是            。
③请设计一个简单的小实验验证产物是氮化镁                               。

Answer 1

（1）MgO熔点很高，能耗太大
（2）2Mg＋CO₂2MgO＋C
（3）作还原剂   氩气作保护气，防止高温下Mg(或Ti)在空气中的O₂（CO₂或N₂）作用
（4）①a →（ g ）（ f ）→ ( d )（ e ）→（ b ）（ c ）→ h
②C  除去空气中的CO₂       防止空气中的水蒸气进入与Mg₃N₂反应
③取少量产物置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。

试题分析：（1）工业通常采用电解熔融氯化镁冶炼金属镁，不以氧化镁为原料的理由是MgO熔点很高，能耗太大。（2）将燃着的镁条伸入盛满CO₂的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，瓶内壁上有黑色物质生成，化学方程式为2Mg＋CO₂2MgO＋C。（3） 金属镁的作用为作还原剂。在Ar气氛中的进行的理由是氩气作保护气，防止高温下Mg(或Ti)在空气中的O₂（CO₂或N₂）。（4）①制备氮化镁(Mg₃N₂)要除去氧气和水蒸气的干扰，故连接顺序为a →（ g ）（ f ）→ ( d )（ e ）→（ b ）（ c ）→ h 。②通气后，应先点燃C装置的酒精灯确保把氧气除干净，装置A的作用是除去空气中的CO₂。，装置E的作用是防止空气中的水蒸气进入与Mg₃N₂反应。    ③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：取少量产物置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。