Question

6．同学们利用镁在空气中燃烧后的固体（不含单质）进行实验，探究其组成，甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中．生成碱的同时得到一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明固体中含有Mg₃N₂，生成该气体的化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
乙同学为测定Mg₃N₂含量，用图示装置进行实验，通过浓硫酸增重的质量进行计算进而求出Mg₃N₂的质量，其中浓硫酸的作用是吸收氨气．在实验充分反应后要再加热A，对A加热的目的是将装置A中反应生成的氨气全部驱赶到装置C中．
丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是部分NH₃滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低．
素材拓展：有一种用铵盐与镁矿石混合粉面烧制取氧化镁的方法，解决了现有方法存在的原料成本、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题，其原理是将镁矿石粉（含氧镁）与铵盐混合，经过煅烧、水溶、过滤，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨气，写出用固体（NH₄）₂SO₄与含镁矿石粉煅烧的化学方程式：（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O．
从微观的角度说明你能顺利完成该反应的化学方程式的理论依据是反应前后原子的种类和个数不变．

Answer 1

分析 （1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体是氨气；氮化镁和水反应生成氢氧化镁和氨气，据此分析方程式；
（2）浓硫酸具有酸性，能吸收碱性气体氨气，氨气易溶于水，加热抑制氨气溶解；
（3）部分NH₃滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低；
（4）高温下，MgO和（NH₄）₂SO₄反应生成MgSO₄、NH₃和H₂O，据此书写反应方程式．

解答 解：（1）氮化镁和水反应生成氢氧化镁和氨气，反应方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，
（2）氨气属于碱性气体，浓硫酸具有酸性，所以可以用浓硫酸吸收NH₃，则浓硫酸的作用是吸收氨气；
氨气极易溶于水，升高温度抑制氨气溶解，所以加热能将装置A中反应生成的氨气全部驱赶到装置C中，从而减少实验误差；
（3）丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是部分NH₃滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低；
（4）高温下，MgO和（NH₄）₂SO₄反应生成MgSO₄、NH₃和H₂O，所以该反应方程式为：（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O，从微观的角度说明你能顺利完成该反应的化学方程式的理论依据是反应前后原子的种类和个数不变．
答案：
（1）Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；
（2）吸收氨气；将装置A中反应生成的氨气全部驱赶到装置C中；
（3）部分NH₃滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低；
（4）（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O；反应前后原子的种类和个数不变．

点评 本题考查性质实验方案设计，明确物质的性质及实验原理是解本题关键，难点是误差分析，要根据物质性质结合实验装置分析误差，同时考查学生分析问题的缜密性，题目难度中等．