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
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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
。
硫酸亚铁铵晶体俗称摩尔盐,化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O,在制药、电镀方面有广泛的应用。某化学兴趣小组的学生用含有少
量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体,流程如下:
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资料:①硫酸亚铁铵晶体易溶于水,不溶于酒精;硫酸亚铁铵晶体在100℃~110℃时分解。
②相关物质的溶解度(单位:g)如下表:
| 温度/℃ | FeSO4 | (NH4) 2SO4 | FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O |
| 10 | 20.0 | 73 | 17.2 |
| 20 | 26.5 | 75.4 | 21. 6 |
| 30 | 32.9 | 78 | 28.1 |
请回答下列问题:
(1)实验前,先用碳酸钠溶液浸泡废铁屑表面油渍。碳酸钠溶液可除去油渍是因为碳酸钠溶液的pH 7(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)①中发生反应的化学方程式为 。
(3)操作①中
过滤时,要趁热进行的原因是
,过滤后得到的固体中一定含有的物质是 。
(4)操作③中使用无水酒精洗涤,可快速晾干。这样做的优点是 (填字母)。
A.避免用水洗涤所造成的晶体损耗
B.
酒精易挥发,可低温晾干晶体