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較活潑金屬與反應，產物複雜。如一定濃度的與鎂反應，可同時得到NO、NO2、N2三種氣體。某同學欲用下列...

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問題詳情：

較活潑金屬與**反應，產物複雜。如一定濃度的**與鎂反應，可同時得到NO、NO2、N2三種氣體。某同學欲用下列儀器組裝裝置來直接驗*有NO、NO2生成並製取氮化鎂。（假設實驗中每步轉化均是完全的）

已知：①NO2沸點是21.1℃、熔點是-11℃；NO的沸點是-151℃、熔點是-164℃；②氮化鎂遇水會發生水解。

回答下列問題：

（1）爲達到上述實驗目的，所選用的儀器的正確連接方式是（_____） (填序號)。

a. A→ D → C → F → B → F →E b. A→ C → D → F → B → F →E

c. A→ F → C → D → F → B →E d. A→ F → D → C → F → B →E

（2）確定還原產物中有NO2的現象是______________________________，實驗中兩次使用裝置F，第二次使用裝置F的作用是____________________________________。

（3）實驗前需先開啟開關K，向裝置內通CO2氣體，其目的是____________，當_______________時停止通入CO2。

（4）實驗過程中，發現在D中產生預期現象的同時，C中溶液顏*慢慢褪去，試寫出C中反應的離子方程式____________________________________________________。

（5）在A中反應開始時，某同學馬上點燃B處的酒精燈，實驗結束後透過測定發現B處的產品純度不高，原因是______________________________________（用化學方程式回答）。

（6）驗*B處有氮化鎂生成的方法是_______________。

【回答】

a D中有紅棕*液體生成防止E中水蒸氣進入B中，造成產物不純排除裝置內空氣，防止干擾實驗 E中產生白*沉澱 5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O CO2+2Mg2MgO+C 取B中固體少量於試管中，向其中加入少量水，若產生能使溼潤的紅*石蕊試紙變藍的氣體，則B中有氮化鎂生成

【解析】

試題分析：本題考查Mg與HNO3反應產物的探究以及Mg3N2的製備，涉及裝置的連接、物質的檢驗、方程式的書寫。

（1）根據題意“一定濃度的**與Mg反應可同時得到NO、NO2、N2”，若有NO2生成則氣體呈紅棕*，根據已知①NO2、NO的熔沸點，在裝置D中可將NO2冷凝爲液態，可觀察到裝置D中有紅棕*液體生成；利用NO具有還原*，用裝置C中**KMnO4溶液驗*NO；根據已知②Mg3N2遇水會發生水解，與Mg反應的N2必須是乾燥的，氣體在進入裝置B之前必須用濃硫*乾燥N2，且要防止H2O（g）進入製備Mg3N2的裝置；裝置的連接順序爲：A→D→C→F→B→F→E，*選a。

（2）根據上述分析，確定還原產物中有NO2的現象是：裝置D中有紅棕*液體生成。Mg3N2遇水會發生水解，實驗中兩次使用裝置F，第一次使用裝置F的作用是：乾燥N2；第二次使用裝置F的作用是：防止E中H2O（g）進入B中，使Mg3N2不純。

（3）由於NO能與O2反應生成NO2，會影響NO2、NO的驗*，實驗開始前要排出裝置中空氣，所以實驗前先開啟開關K，向裝置內通CO2氣體，其目的是：排除裝置內空氣，防止干擾實驗；當觀察到裝置E的Ba（OH）2溶液中產生白*沉澱時，表明裝置中空氣已經排盡，停止通入CO2。

（4）裝置D中觀察到有紅棕*液體出現，裝置C中溶液顏*慢慢褪去，說明**KMnO4溶液將NO氧化成NO3-，同時MnO4-被還原成Mn2+，反應可寫成NO+MnO4-→NO3-+Mn2+，N元素的化合價由+2價升至+5價，Mn元素的化合價由+7價降至+2價，根據得失電子守恆配平爲5NO+3MnO4-→5NO3-+3Mn2+，結合原子守恆、電荷守恆，寫出離子方程式爲5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O。

（5）在A中反應開始時，馬上點燃B處的酒精燈，Mg與CO2發生置換反應生成MgO和C，導致實驗結束後B處製得的Mg3N2純度不高，Mg與CO2反應的化學方程式爲2Mg+CO22MgO+C。