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:________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(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
(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。