Question

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

加热

【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                                      。

Answer 1

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）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）充分反应，防止倒吸