题目内容
【题目】（10分）氮化镁是一种应用范围非常广泛的无机化合物，它可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物，制备特殊的陶瓷材料等。某校化学研究小组用镁与氮气反应制备氮化镁（Mg3N2），并用实验方法测定氮化镁的纯度。
I．制备氮化镁
【查阅资料】
①(NH4)2SO4+2NaNO2
2N2↑+Na2SO4+4H2O，该反应为放热反应。
②饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气；稀硫酸能吸收氨气。
③在常温下或温度不高的条件下镁几乎与水不反应。
【实验】
制备氮化镁的装置示意图如下：
（1）D装置的作用是 ，G装置的作用是 。
（2）E装置中发生反应的化学方程式为 。
（3）实验时先进行 （选填“A”或“E”）处加热，理由是 。
II．测定氮化镁的含量
氮化镁是浅黄色粉末，极易与水反应生成Mg(OH)2沉淀和NH3，反应的化学方程式为 ，氮化镁（Mg3N2）中氮元素的化合价是 。
【定性分析】
步骤一:取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，试管口闻到有刺激性气味的气体生成。
步骤二:弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全溶且冒气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为 。
【定量测定】
按下图实验装置进行实验：
（4）取氮化镁样品16g进行实验，I装置增重3.4g，求该样品中氮化镁的质量分数（请写出计算过程）。
（5）球形干燥管的作用是 。
【答案】（1）吸收水蒸气（或干燥氮气） 防止空气中氧气进入E装置
（2）3Mg+N2
Mg3N2
（3）A 排尽装置内的空气 （两空共1分）Mg3N2 +6H2O==3Mg(OH)2+2NH3 ↑
-3 Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
（4）62.5%（5）充分反应，防止倒吸
【解析】
试题分析：【实验】（1）D装置的试剂为浓硫酸，故其作用是吸收水蒸气（或干燥氮气），G装置的作用是防止空气中氧气进入E装置 ；（2）E装置中发生反应的化学方程式为：3Mg+N2Mg3N2 （3）实验时先进行点燃A 处酒精灯，以 排尽装置内的空气 ；II．测定氮化镁的含量氮化镁是浅黄色粉末，极易与水反应生成Mg(OH)2沉淀和NH3，反应的化学方程式为Mg3N2 +6H2O==3Mg(OH)2+2NH3 ↑ ；根据化学式中元素的正负化合价的代数和为零得到氮化镁（Mg3N2）中氮元素的化合价 -3 价；【定性分析】:弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全溶且冒气泡。说明前面的反应中剩余金属镁，故该步骤中产生气泡的化学方程式Mg+2HCl==MgCl2+H2↑；【定量测定】
（4）解：设样品中氮化镁的质量为x
Mg3N2 +6H2O==3Mg(OH)2+2NH3 ↑ 或 Mg3N2 ∽ 2NH3
100 34 100 34
X 3.4g X 3.4g
X=10g(1分)
Mg3N2=
（1分）
答：样品中氮化镁的质量分数为62.5%
（5）球形干燥管的作用是充分反应，防止倒吸
