Question

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N₂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）BAEFC(D)（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，表明气密性良好；（3）无水CaCl2或P2O5等；除去NO2；（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；装置C中收集到大量气体；（5）11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2。

【解析】

试题分析：（1）镁能在二氧化氮中燃烧，生成氮化镁和氧化镁和氮气，装置B中通与浓硝酸反应生成的气体为二氧化氮，用装置A干燥剂干燥，通入硬质玻璃管E与镁粉发生反应，用F装置除去多余的二氧化氮，装置C和D排水法手机氮气，所以连接装置的顺序为BAEFC(D)。（2）连接好仪器，装药品钱检验装置的气密性，方法为：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，表明气密性良好；（3）二氧化氮不能用碱性干燥剂干燥，U形管装的是固体干燥剂，所以干燥剂可以使无水氯化钙或五氧化二磷等，装置F是除去过量的二氧化氮气体。（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，证明为生成的氮气。（5）已知装置E中初始加入镁粉质量为13.2克，物质的量为13.2/24=0.55摩尔，在足量的二氧化氮中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却到室温，称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0克为氮化镁和氧化镁，产生氮气的体积为1120mL，物质的量为1.12/22.4=0.05摩尔，设生成的氮化镁的物质的量为xmol，氧化镁的物质的量为ymol，可得到3x+y=0.55；100x+40y=21.0；x=0.05；y=0.4，氮气的物质的量为0.05摩尔，则n(镁)：n(氮化镁)：n(氧化镁)：n(氮气)=0.55:0.05:0.4:0.05=11:1:8:1，结合氮原子守恒二氧化氮的系数为4，则方程式为 11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2。

考点： 探究物质的组成或测量物质的含量，性质实验方案的设计