Question

（12分）Mg能在NO₂中燃烧，产物为Mg₃N₂、MgO和N₂。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO₂+2NaOH＝NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O，Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg（OH）₂↓+ 2NH₃↑。限用如下装置实验（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）

（1）装置连接的顺序为                 （填字母序号）；

（2）连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是________________；

（3）装置A中盛装的干燥剂是    ；装置F的作用__            __；

（4）验证产物中存在Mg₃N₂的具体实验操作为                  ．确定产物中有N。生成的实验现象为              ；

（5）已知装置E中初始加入Mg粉质量为13.2 g，在足量的NO₂中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g，产生N₂的体积为1120 mL（标准状况）。写出玻璃管中发生反应的化学方程式：_                   _。

Answer

（1）BAEAFC（D）（2分）；

（2）关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好（2分）（答案合理即得分）；

（3）无水氯化钙或五氧化二磷等（1分）除去二氧化氮（1分）

（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色（2分）（答案合理即得分）；装置C中收集到大量气体（2分）（答案合理即得分）；

（5）11Mg + 4NO2=Mg3N2+ 8MgO+N2（2分）

【解析】

试题分析：（1）铜与浓硝酸反应产生的气体为二氧化氮，用干燥剂干燥，通入硬质玻璃管与镁粉反应，用F装置除去多余的二氧化氮，装置C、D排水法收集氮气，故装置的链接顺序为BAEAFC（D）；（2）连接好仪器，装药品前装置的气密性检验方法是关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或B处反应管）微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好；（3）二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥，U形管装的是固体干燥剂，故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等；（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色；确定产物中有氮气生成的实验现象为装置C中收集到大量气体；（5）13.2 g Mg粉为0.55mol，设生成二氮化三镁的物质的量为x摩尔，氧化镁的物质的量为y摩尔，可得3x+y=0.55mol，100x+40y=21.0g，解x=0.05 y=0.4，氮气的物质的量为0.05摩尔，即可得方程式为：11Mg+4NO2=Mg3N2+ 8MgO+N2（2分）

考点：硝酸的性质，实验方案的设计和评价

【名师点晴】实验方案设计与评价取材于教材、高于教材，注重创新是近年高考化学试题的一大特点。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进，创设新情境，提出新问题，考查考生的创新意识。主要体现在以下几个方面：（1）根据题干给予的新信息，预测实验现象等。（2）药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。（3）面对新情境，能够正确提取并处理信息（准确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等）。（4）面对新问题，能够全面深入思考，合理优化结构，准确深刻评价等。