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【题目】已知: Mg能在NO2中燃烧,可能产物为Mg3N2、MgON2。Mg3N2容易与水反应。

(1) 某实验探究小组探究MgNO2反应的固体产物成分,对固体产物提出三种假设:

I.假设为: 固体产物为MgO;II.假设为:________;III.假设为: ________

(2) 该小组通过如下实验装置来验证MgNO2中燃烧反应产物(夹持装置省略,部分仪器可重复使用

实验装置连接的顺序为____________(填字母序号);

装置B中盛装的试剂可以是_______ (填字母)

a.浓硫酸 b.碱石灰 c.无水CaCl2 d.五氧化二磷

确定产物中有N2生成的实验现象为_____________________

(3)设计实验证明: 产物中存在Mg3N2: ____________________

(4)己知装置C中初始加入Mg粉质量为13.2g,在足量的NO2中充分燃烧,实验结束后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0g,产生N2的体积为1120mL(标准状况)。写出玻璃管中发生反应的化学方程式:_________________

【答案】 Ⅱ.固体产物为Mg3N2 Ⅲ.固体产物为MgOMg3N ABCBED c d D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯 C 中少量反应产物,加入到水中产生刺激性气味的气体(1分),该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2

【解析】(1)根据已知的MgNO2中燃烧产物的可能性分析判断:I.固体产物为MgO;Ⅱ.固体产物为Mg3N2;III.固体产物为MgOMg3N2

(2)A中铜与浓硝酸反应产生二氧化氮,用B中干燥剂干燥后,通入硬质玻璃管C中与镁粉反应,用NaOH溶液除去多余的二氧化氮,最后用排水法收集氮气,为确保C中无水蒸气,在CE之间也应连接吸水干燥装置,故装置的连接顺序为ABCBED;②二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥,U形管装的是固体干燥剂,故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等,选cd;③从C中导出的气体通过NaOH溶液吸收NO2后,仍有气体将D中试剂瓶中的水压入烧杯中,则确定产物中有N2生成

(3)Mg3N2能与水反应生成氨气,氨气是具有刺激性气味的碱性气体,所以取少量反应后的固体产物,加入到水中产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,则证明产物中有Mg3N2

(4)13.2g镁的物质的量为0.55mol,设生成Mg3N2的物质的量为xmol,MgO的物质的量为ymol,根据镁原子守恒得:3x+y=0.55mol,根据固体质量得:100x+40y=21.0g,解得:x=0.05,y=0.4;氮气的物质的量为:1.12L÷22.4Lmol-1=0.05mol,综上分析反应物为MgNO2,生成物为Mg3N2、MgON2,且物质的量之比为1:8:1,所以化学方程式为:11Mg+4NO2Mg3N2+8MgO+N2

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