现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发

现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发

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现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:



可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题:
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)______________________________。
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响? __________,原因是_____________________________________________________________________________。
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案
(1)B 目的是除气流中的水蒸气,避免反应④发生;D 目的是除空气中的CO2,避免反应③发生;F 目的是除空气中的氧气,避免反应①发生
(2)j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b(或b→a)
(3)使氮化镁不纯 如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁
(4)取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成
解析
(1)因Mg能与O2、CO2、H2O发生反应,应除去空气中的H2O、O2、CO2,用B来除去空气中的水蒸气,用D来除去空气中的CO2,用F来除去空气中的O2
(2)除去空气中的H2O、O2、CO2的顺序应先除CO2再除去水蒸气,最后除去O2
(3)如果同时点燃A、F装置的酒精灯,A中硬质玻璃管中空气没有排尽,这时Mg会与H2O、CO2、O2等反应,生成物会不纯。
(4)由于Mg3N2与水能发生水解反应,生成Mg(OH)2和NH3,因此可以用湿润的红色石蕊试纸来检验是否产生NH3即可验证有无Mg3N2生成。
举一反三
(17分)
(1)右图所示是实验室中制取气体的一种简易装置。

①请简述检验它的气密性的方法               
②利用右图所示装置可以制取      气体(填反应物状况及发生反应是否需要的条件)。
(2)张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与189g·L-1硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题。

①189g·L-1硝酸的物质的量浓度为        
②NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是         
③当找末止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是       。B装置烧杯中液体的作用是            。当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
④该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?             
⑤将a mol铁与含b molHNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是     (用含a和b的代数式表示)。
⑥完全反应后,A装置烧杯里含铁的价态可能是        。现有仪器和药品:试管和胶头滴管。0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、氯水等。请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液
 
第二步
 
若溶液紫色退去,则说明含有Fe2+,若无明显变化,则说明不含Fe2+

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( 13分)实验室中需要22.4 l(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0g锌粒与98%的浓H2SO4)110mL充分反应锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是            (填分子式)。产生这种结果的主要原因是                                            
(用化学方程式和必要的文字加以说明)
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。

①装置B中加入的试剂         ,作用是                     
②装置D加入的试剂         ,装置F加入的试剂                     
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是                                      
④U型管G的作用为                                       .
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某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)


(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是           
(2)连接好装置后,首先进行的操作是             
(3)通入a气体的目的是                     .
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中发生反应的化学方程式是
2NO2+Na2CO3=====NaNO2+         +         
(5)已知:温度低于21.15°C时,NO2几乎全部转变为N2O2。工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率。N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是         
  (6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.500mol/L,c(N2O4)=0.125mol/L。则2NO2(g)      N2O4(g)的平衡常数K=     。若NO2起始浓度为2mol/L,相同条件下,NO2的最大转化率为           
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图19-1装置可用于(   )
A.加热无水醋酸钠和碱石灰的混合物,制取甲烷。
B.加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物,制取氧气。
C.加热二氧化锰和浓盐酸的混合物,制取氯气。
D.加热氯化铵和消石灰的混合物,制取氨气。

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研究某一化学反应的实验装置如下图所示:

A~F属于下列物质中的六种物质:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。
实验现象;
(1)D物质由黑色变为红色
(2)无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液
(3)点燃的镁条伸入无色无味的F中.镁条表面生成一种灰黄色固体物质。将该发黄色物质放入水中,有气体放出,该气体具有刺激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。通过分析回答:
l、写出A~F的物质名称:
A              ,B              ,C             ,D              ,E            ,F             
2、写出有关的化学方程式:
A与B                                       
C与D                                       
E与无水硫酸铜                              
F与Mg                                                  
F与Mg的反应产物与水                                               
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