Question

18．固態(tài)化合物A由種短周期元素組成，可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．甲組同學(xué)用如圖裝置（夾持裝置略）對(duì)其進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)．

（1）Ⅲ對(duì)應(yīng)的儀器名稱為干燥管．
（2）實(shí)驗(yàn)中，Ⅱ中的試紙變藍(lán)，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，則Ⅲ中的試劑為堿石灰；Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；V中的試劑為濃硫酸．
（3）乙組同學(xué)進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，但裝置連接順序?yàn)棰?Ⅲ-Ⅳ-Ⅱ-Ⅴ-Ⅵ，此時(shí)Ⅱ中現(xiàn)象為變藍(lán)，原因是CuO與氨氣反應(yīng)生成的水和未反應(yīng)的氨氣形成氨水，使試紙變藍(lán)．
（4）經(jīng)上述反應(yīng)，2.5g化合物A理論上可得0.56L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）M；則A的化學(xué)式為Mg₃N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知Ⅲ對(duì)應(yīng)的儀器名稱；
（2）Ⅱ中的試紙變藍(lán)，說(shuō)明生成堿性氣體氨氣，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色，并有M生成，Ⅳ為氨氣與氧化銅反應(yīng)，生成Cu，M為氣體單質(zhì)，為氮?dú)�，同時(shí)生成水．進(jìn)入裝置Ⅳ的氣體應(yīng)干燥，Ⅲ中試劑的作用是除去氨氣中的水，故Ⅲ中的試劑為堿石灰；Ⅴ中的試劑的作用是除去剩余的氨氣，故應(yīng)為濃硫酸；
（3）裝置連接順序改變后，因?yàn)?CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，該反應(yīng)有水生成，且氨氣肯定不能完全反應(yīng)；
（4）設(shè)該化合物的化學(xué)式為M₃N_x，M的相對(duì)原子質(zhì)量為R，利用關(guān)系式M₃N_x～$\frac{x}{2}$N₂，確定R與x的關(guān)系，x是M的化合價(jià)，只能取正整數(shù)，討論確定M的相對(duì)原子質(zhì)量，進(jìn)而確定元素．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知Ⅲ對(duì)應(yīng)的儀器名稱是干燥管，故答案為：干燥管；
（2）Ⅱ中的試紙變藍(lán)，說(shuō)明生成了NH₃，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，生成Cu，M為氣體單質(zhì)，為氮?dú)�，同時(shí)生成水，發(fā)生了反應(yīng)：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，Ⅲ中試劑的作用是除去氨氣中的水，故應(yīng)是堿石灰，Ⅴ中的試劑的作用是除去剩余的氨氣，故應(yīng)為濃硫酸，
故答案為：堿石灰；3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；濃硫酸；
（3）裝置連接順序改變后，因?yàn)?CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，該反應(yīng)有水生成，且氨氣肯定不能完全反應(yīng)，剩余的氨氣和水反應(yīng)NH₃•H₂O，顯堿性，使紅色石蕊試紙變藍(lán)，
故答案為：變藍(lán)；CuO與氨氣反應(yīng)生成的水和未反應(yīng)的氨氣形成氨水，使試紙變藍(lán)；
（4）設(shè)該化合物的化學(xué)式為M₃N_x，M的相對(duì)原子質(zhì)量為R，則：
   M₃N_x～$\frac{x}{2}$N₂
3R+14x   11.2 x L
2.5g       0.56 L
2.5×11.2x=（3R+14x）×0.56
整理得R=12x，因x是M的化合價(jià)，只能取正整數(shù)，R為12、24或36，則此元素只能為Mg，化合物A是Mg₃N₂，
故答案為：Mg₃N₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查元素化合物知識(shí)、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，（4）中根據(jù)生成的氨氣確定N元素化合價(jià)，利用討論的方法進(jìn)行計(jì)算確定元素，難度較大．