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: 。
【答案】(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+4NO2
Mg3N2+ 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+4NO2
Mg3N2+ 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