Question

18．鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂（Mg₃N₂），氮化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣．
（1）寫出鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學(xué)方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；氮化鎂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑；
（2）12克鎂在空氣中完全燃燒生成固體的最大值為20g、最小值為16.67g．
（3）某學(xué)生對該混合物中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行測定，設(shè)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，常作干燥劑，不與NH₃ 反應(yīng)．
ⅱ.2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄
ⅲ．NH₃ 是一種極易溶于水的氣體．
【實驗步驟】檢查裝置的氣密性→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→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(yīng)→打開活塞K→鼓入空氣→再次稱量裝置C，裝置C 增重0.34g．
請回答：
①裝置B的作用是吸收水蒸氣；
②裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣進入C裝置中；
③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；
④固體混合物中Mg₃N₂ 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%；
⑤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（寫一條即可）

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)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）鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學(xué)方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；氮化鎂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑；
（2）設(shè)12g鎂和氧氣反應(yīng)生成的氧化鎂的質(zhì)量為x，12g鎂和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂的質(zhì)量為y，
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO，
48          80   
 12g          x
$\frac{48}{12g}=\frac{80}{x}$
x=20g
3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，
  72          100
  12g           y
$\frac{72}{12g}=\frac{100}{y}$
y≈16.67
（3）
①裝置B的作用是吸收水蒸氣；
②裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣進入C裝置中；
③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；
④設(shè)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
$\frac{100}{z}=\frac{34}{0.34g}$
z=1g，
固體混合物中Mg₃N₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1g}{5g}$100%=20%；
⑤實驗證明此方法測定的結(jié)果偏低，可能原因是部分氨氣溶于水中．
答案：
（1）3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；
（2）20； 16.67；
（3）①吸收水蒸氣； ②防止空氣中的水蒸氣進入C裝置中； ③使生成的氨氣完全被濃硫酸吸收；④20%； ⑤部分氨氣溶于水中．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)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(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．