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:______。
参考答案:
(1)B、D、F
选择B,目的:除去空气中的水蒸气
选择D,目的:除去空气中的CO2
选择F,目的:除去空气中的O2
(2)j→h→g→d→c→k→l→a→b
(3)制得的氮化镁将不纯 因为A装置没有排完空气就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应
(4)取少量产物置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物是氮化镁
解析:
本题涉及的是化学实验方案的设计与评价。
(1)本题首先必须看清题目中的实验目的是用空气和镁粉制取少量的氮化镁,而空气中的O2、二氧化碳、水蒸气等也会与镁反应,故必须除去,因此选择B,除去空气中的水蒸气;选择D,除去空气中的CO2;选择F,除去空气中的O2。
(2)实验开始时气流经过的顺序是j→h→g→d→c→k→l→a→b,要注意的是在通入到k之前必须先干燥,否则加热时玻璃管可能会破裂。
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,则会导致制得的氮化镁不纯;因为A装置没有排完空气就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
(4)根据题中氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,则可以检验氨气,方法是取少量产物置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物是氮化镁。