【題目】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(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣。

(1)寫(xiě)出氮化鎂與水反應(yīng)的化學(xué)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 ;(用含a 的式子表示m 的取值范圍)

(3)某學(xué)生對(duì)該混合物中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)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(yīng)。

II.2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4

III.NH3 是一種極易溶于水的氣體。

【實(shí)驗(yàn)步驟】①檢查裝置的氣密性;②精確稱(chēng)量鎂在空氣中燃燒后的固體5.00g 放入錐形

瓶中,稱(chēng)量裝置C,連接好裝置;③關(guān)閉活塞K,打開(kāi)A 中分液漏斗活塞,逐滴加入水,

至樣品恰好完全反應(yīng);④打開(kāi)活塞K,鼓入空氣;⑤再次稱(chēng)量裝置C,裝置C 增重0.34g。

請(qǐng)回答:

(一)裝置B 的作用是 ;

(二)裝置D 的作用是 ;

(三)實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)為

(五)實(shí)驗(yàn)證明此方法測(cè)定的結(jié)果偏低,可能原因是 (寫(xiě)一條)

【答案】(1)Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3 ↑;(2)1.39a<m<1.67

(3)干燥;防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C裝置;使產(chǎn)生的氨氣完全被濃硫酸吸收;20%;有部分氨氣溶于水

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)描述,氮化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3 ;

(2)鎂在空氣中燃燒可能生成氧化鎂,也可能生成氮化鎂,還可能是兩者的混合物,利用化學(xué)方程式,根據(jù)反應(yīng)的質(zhì)量比可分別計(jì)算出鎂與氮?dú)夥磻?yīng)生成的氮化鎂,鎂與氧氣反應(yīng)生成的氧化鎂的質(zhì)量。a 克鎂在空氣中完全燃燒生成固體的總質(zhì)量m就在兩者之間;

(3)(一)濃硫酸是常用的干燥劑,用于干燥氣體;

(二)氮化鎂與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣,該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定氨氣與濃硫酸反應(yīng)增重的質(zhì)量得到氨氣的質(zhì)量,從而計(jì)算出氮化鎂的質(zhì)量。故D裝置的作用是防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C裝置中,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差;

(三)實(shí)驗(yàn)步驟④中鼓入空氣的目的是使氨氣完全進(jìn)入C裝置,使氨氣完全反應(yīng);

(四)裝置C 增重0.34g,說(shuō)明氮化鎂與水反應(yīng)生成的氨氣的質(zhì)量為0.34g,利用化學(xué)方程式,根據(jù)反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出氮化鎂的質(zhì)量;

設(shè)氮化鎂的質(zhì)量為x,那么:

Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3

100 34

X 0.34g

100/34 =x/0.34g

X=1g

固體混合物中Mg3N2 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1g/5g ×100%=20%

氮化鎂與水反應(yīng)生成的氨氣易溶于水,故可能有部分氨氣溶于水,導(dǎo)致測(cè)定的氨氣的質(zhì)量偏小,計(jì)算出的氮化鎂的質(zhì)量偏小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)粗鹽中含有的難溶性雜質(zhì),在實(shí)驗(yàn)室里可以通過(guò)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等操作將其去除,這些操作中都會(huì)用到玻璃棒,其中在過(guò)濾操作中玻璃棒的作用是 (填“引流”或“加快溶解”)。

(3)用氯化鈉固體配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液。

配制時(shí),涉及以下實(shí)驗(yàn)步驟:

A稱(chēng)量及量取 B計(jì)算 C溶解 D裝瓶貼標(biāo)簽。

其正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序是 (填字母)

將已配好的100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液變成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氯化鈉溶液,需要再加NaCl的質(zhì)量是 g(計(jì)算結(jié)果精確到0.1)

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