Question

【题目】氮化镁（Mg3N2）是一种新型无机材料。纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。

已知：氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁；氨气与镁可以发生如下反应NH3+MgMg（NH2）2+H2↑（未配平）

某化学小组同学设计如下两个制各氮化镁的实验方案，请见实验方案装置图（夹持及加热仪器没有画出），且在实验前系统内的空气均以排出。用浓氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨气，其实验方案见下图，并回答有关问题：

（1）实验前需要排净装置内空气的原因是________________________________________。

（2）请写出NH3和CuO发生反应的方程式______________________________________________。

（3）装置C的作用是__________________________________________________。

（4）装置D中盛放的试剂为稀硫酸，其作用________________________________________。

（5）该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁__________（填“能”或“不能”）；原因是（用化学方程式说明）_______________________________________；进方案是_________________________________。

Answer 1

【答案】 防止空气中的O2和CO2同Mg反应 2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2 安全瓶，防D中溶液倒吸入B中 吸收NH3 不能 Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑ 在D、F中间加入装有浓硫酸的洗气瓶；在F尾端加入装有碱石灰的吸收管。

【解析】(1)Mg能在CO2、O2及N2中燃烧，而空气里有CO2和O2，故实验前需要排净装置内空气；

(2)NH3和CuO在加热条件下生成Cu、N2和水，发生反应的方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；

(3)因氨气易溶于水或酸溶液，使用装置C作安全瓶，防D中溶液倒吸入B中；

(4)利用D中盛放的稀硫酸吸收未反应的NH3；

(5)氮气经过稀硫酸后没有干燥，混有水蒸气，Mg3N2能与水反应生成氢氧化镁，导致氮化镁不纯，故不能得到纯净的氮化镁，；Mg3N2能与水反应的化学方程式是Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑；具体改进方法是在D、F中间加入装有浓硫酸的洗气瓶；在F尾端加入装有碱石灰的吸收管。