Question

已知：鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂（Mg3N2），氮化鎂與水反應生成氫氧化鎂和氨氣．

（1）寫出氮化鎂與水反應的化學方程式　　；

（2）a 克鎂在空氣中完全燃燒生成固體的總質(zhì)量m為　g＜m＜g　；（用含a 的式子表示m 的取值范圍）

（3）某學生對該混合物中氮化鎂的質(zhì)量分數(shù)進行測定，設計如下實驗裝置

【查閱資料】

I．堿石灰是固體氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，常用作干燥劑，不與NH₃反應．

II.2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄

III．NH₃是一種極易溶于水的氣體．

【實驗步驟】

①檢查裝置的氣密性；

②精確稱量鎂在空氣中燃燒后的固體5.00g 放入錐形

瓶中，稱量裝置C，連接好裝置；

③關(guān)閉活塞K，打開A 中分液漏斗活塞，逐滴加入水，

至樣品恰好完全反應；

④打開活塞K，鼓入空氣；

⑤再次稱量裝置C，裝置C 增重0.34g．

請回答：

（一）裝置B 的作用是　　；

（二）裝置D 的作用是　　；

（三）實驗步驟④中鼓入空氣的目的是　　；

（四）固體混合物中Mg₃N₂ 的質(zhì)量分數(shù)為　　；

（五）實驗證明此方法測定的結(jié)果偏低，可能原因是　　 （寫一條）

Answer 1

【考點】實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】科學探究．

【分析】根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；

根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進行相關(guān)方面的計算；

堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳．

【解答】解：（1）氮化鎂與水反應的化學方程式為：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑；

（2）設ag鎂和氧氣反應生成的氧化鎂的質(zhì)量為x，ag鎂和氮氣反應生成氮化鎂的質(zhì)量為y，

2Mg+O₂2MgO，3Mg+N₂Mg₃N₂，

 48          80   72          100

 ag          x    ag           y

x=g，y=g，

因此ag鎂在空氣中完全燃燒生成固體的總質(zhì)量m為： g＜m＜g；

（一）裝置B的作用是吸收水蒸氣；

（二）裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣進入C裝置中；

（三）實驗步驟④中鼓入空氣的目的是使生成的氨氣完全被濃硫酸吸收；

（四）設氮化鎂的質(zhì)量為z，

裝置C增重0.34g，說明生成了0.34g氨氣，

Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑，

 100                   34

  z                   0.34g

，

z=1g，

固體混合物中Mg₃N₂的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=20%；

（五）實驗證明此方法測定的結(jié)果偏低，可能原因是部分氨氣溶于水中．

故填：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑；g＜m＜g；吸收水蒸氣；防止空氣中的水蒸氣進入C裝置中；使生成的氨氣完全被濃硫酸吸收；20%；部分氨氣溶于水中．

【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．